Redistribución de precipitaciones en bosques de sucesión avanzada de Coihue-Mañío-Tepa, en la cordillera de Los Andes, Décima Región Patrocinante: Sr. Carlos Oyarzún O. Trabajo de Titulación presentado como parte de los requisitos para optar al Título de Ingeniero Forestal. CARMEN PILAR CÁRCAMO DÍAZ VALDIVIA 2006 1 CALIFICACIÓN DEL COMITÉ DE TITULACIÓN Patrocinante: Sr. Carlos Oyarzún Ortega Nota 6,5 Informante: Sr. Eduardo Neira Fuentes 6,8 Informante: Sr. Mauro González Cangas 7,0 El patrocinante acredita que el presente Trabajo de Titulación cumple con los requisitos de contenido y de forma contemplados en el reglamento de Titulación de la Escuela. Del mismo modo, acredita que en el presente documento han sido consideradas las sugerencias y modificaciones propuestas por los demás integrantes del Comité de Titulación. ____________________________ Sr. Carlos Oyarzún O. 2 ÍNDICE DE MATERIAS 1 2 2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 3 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.2 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 4 4.1 4.1.1 4.1.2 4.2 4.2.2 4.3 4.3.1 4.3.2 4.4 5 6 INTRODUCCIÓN MARCO TÉORICO Ciclo hidrológico Componentes de la redistribución de las precipitaciones en un ecosistema forestal Precipitación directa Escurrimiento fustal Intercepción del dosel DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN Área de estudio Características climáticas Características de los suelos y topografía Características hidrológicas Características generales de la vegetación Metodología Análisis cuantitativo de los componentes de la redistribución de precipitaciones Influencia de las características estructurales y composición de los bosques en la redistribución Influencia de las características morfológicas de las especies vegetales en la redistribución Análisis estadístico RESULTADOS Y DISCUSIÓN Caracterización vegetacional de los bosques Bosque con Coihue: El Encuentro Bosque sin Coihue: El Tranque Análisis cuantitativo de los componentes de la redistribución Precipitación directa, escurrimiento fustal e intercepción del dosel Influencia de las características estructurales de los bosques en la redistribución Redistribución y parámetros dasométricos Precipitación directa y cobertura del dosel Influencia de las características morfológicas de las especies vegetales en la redistribución CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA 3 Página 1 3 3 4 4 5 6 9 9 10 10 10 10 11 11 13 14 16 17 17 17 19 21 22 29 29 30 32 37 38 1 2 3 ANEXOS Abstract and keywords Caracterización vegetal de los bosques: Estructura y composición de especies Análisis cuantitativo de los componentes de la redistribución 4 RESUMEN EJECUTIVO En un ecosistema forestal, las precipitaciones son modificadas notablemente por las características de la cubierta vegetal, ya que se altera la intensidad, cantidad y distribución de éstas, antes de alcanzar el suelo del bosque. Este proceso, se conoce con el nombre de redistribución de precipitaciones y presenta tres componentes esenciales: precipitación directa, escurrimiento fustal e intercepción del dosel (Bonan, 2002). Las dos primeras se relacionan con el agua que llega efectivamente al suelo, mientras que la intercepción se refiere al agua que es retenida por el dosel, pudiendo ser devuelta a la atmósfera como evaporación, o bien ser absorbida por el follaje y hojas de los árboles (Donoso, 1997; Bonan, 2002). En este contexto, el presente trabajo tuvo como objetivo principal analizar y comparar la redistribución de precipitaciones de dos bosques de sucesión avanzada, de Coihue-Mañío-Tepa, en la cordillera de los Andes, X Región. Para lo cual, se analizó y cuantificó la cantidad de agua por componente y la influencia de la estructura y composición de ambas masas boscosas, sobre cada uno de ellos. El período de estudio compara desde julio del 2004 a junio del 2005, registrando un total de 4.671 mm para la precipitación incidente. Los valores de la precipitación directa e intercepción del dosel, de los sectores de estudio, no presentaron diferencias significativas. Sin embargo, el escurrimiento fustal, si registró diferencias significativas (ρ < 0,01), las que fueron atribuidas a las características de las especies en que se evalúo este componente y a la sobreestimación del diámetro de los fustes, ocurrida en el bosque sin Coihue. En cuanto, a la influencia de la estructura de los bosques en la redistribución, no se obtuvieron relaciones significativas, entre precipitación directa y cobertura del dosel. Esto, si ocurrió para el caso de las relaciones entre escurrimiento fustal y las variables diámetro del árbol y cobertura de líquenes y musgos, las cuales presentaron correlaciones más altas en el Encuentro (r = 0,89 v/s r = 0,38 en la relación escurrimiento fustal y DAP; y r = 0,65 v/s r =0,43 en la relación escurrimiento fustal y cobertura de líquenes y musgos). Las variables altura total y altura comienzo de copa, no registraron relaciones significativas con el escurrimiento fustal (ρ > 0,01), en ninguno de los dos sectores, ya que se observó que otras características como posición sociológica, forma de la copa, forma del fuste y tipo de corteza, modificaban notablemente el recorrido del flujo de agua, por los fustes. Finalmente, se encontraron elementos en la estructura de ambos bosques, que parecen cumplir un rol igualmente importante en la redistribución, los que ameritan estudios específicos, por la complejidad del tema en cuestión, como por ejemplo: abundante presencia de epífitas, musgos y líquenes, y especies del sotobosque como Chusquea culeou. Palabras claves: redistribución de precipitaciones, estructura del bosque prístino, intervenciones antiguas, características morfológicas de las especies. 5 1. INTRODUCCIÓN En un ecosistema forestal, el ciclo hidrológico tiene relación con la producción y transporte de un flujo de agua permanente, que sea capaz de abastecer los requerimientos hídricos de los diversos organismos y así permitir, el funcionamiento del ecosistema en su totalidad (Bonan, 2002). En este contexto, la redistribución de precipitaciones en bosques, adquiere gran importancia en términos cuantitativos, ya que es el componente del ciclo hídrico, que aporta mayor cantidad de agua a la superficie (Davie, 2003). El agua se distribuye espacialmente en el rodal, una vez que se encuentra con la cobertura arbórea, lo que se conoce comúnmente, como redistribución de precipitaciones (Lee, 1980). Esta se subdivide en tres componentes principales, que son la precipitación directa, el escurrimiento fustal y la intercepción del dosel. Cuando se realizan intervenciones al interior de los bosques, sobre todo, aquellas asociadas a la actividad maderera, se provocan cambios en la estructura del rodal, en la composición de especies, en la dinámica de la regeneración natural y en la composición y desarrollo del sotobosque (Caldentey et al., 2000), lo que altera la distribución espacial, intensidad y cantidad de precipitación que llega al suelo. Lo anterior, varía en forma secuencial, la cantidad de agua que abastece los caudales, adquiriendo mayor importancia en zonas con marcados períodos secos, pues la producción de agua depende fundamentalmente, en estos casos, de las características de la cubierta vegetal (Huber e Iroumé, 2001). En nuestro país, la información que existe al respecto, está orientada principalmente al efecto causado por actividades silvícolas en plantaciones de especies exóticas (por ejemplo: Huber y Oyarzún, 1990, 1999; Huber e Iroumé, 2001, 2002), siendo escasos los estudios que evalúen este tema en bosque nativo (Huber y Oyarzún, 1992; Huber y Martínez, 1995; Huber e Iroumé, 2001; entre otros), y más aún, en superficies que contengan bosque adulto. Esto posee un carácter a lo menos paradójico, considerando que de un total de 13,4 millones de hectáreas de bosque nativo, la participación de bosque adulto supera el 35% del total (CONAF et al., 1999). En la actualidad, el bosque nativo se reduce día a día sobre todo en aquellas zonas de mayor accesibilidad (Lara et al., 1996), recluyendo poblaciones de bosque prístino a áreas cordilleranas, donde la pluviosidad anual supera los 4.000 e incluso 5.000 mm. Esto convierte a los bosques prístinos en potenciales reservas de agua, necesarias de conocer y conservar. En este contexto, surge la necesidad de evaluar de que forma estos ecosistemas regulan la cantidad de agua que ingresa a ellos como precipitación y la redistribución que ésta experimentan una vez que se encuentran con el dosel. Debido a que los bosques de sucesión avanzada, presentan características singulares en cuanto a su composición y estructura arbórea, estimando relaciones 1 significativas entre éstas y los componentes de la redistribución (Nadkarni y Sumera, 2004). De este modo, el presente trabajo está orientado a analizar y comparar la redistribución de precipitaciones, de dos bosques de sucesión avanzada, de CoihueMañío-Tepa, que están ubicados en la Cordillera de los Andes, X Región. Para ello, se plantearon los siguientes objetivos específicos: a) Analizar cuantitativamente los componentes de la redistribución, para el transcurso de un año y realizar una comparación entre ambas situaciones; b) Evaluar la influencia de las características estructurales de los bosques, sobre los componentes señalados; y c) Determinar el efecto en la redistribución, de las características morfológicas de las especies vegetales, presentes en los bosques. 2 2. MARCO TEÓRICO 2.1 Ciclo hidrológico El agua como elemento vital para todos los organismos vivientes que existen en el planeta, sigue naturalmente un amplio ciclo bajo tres estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso (López y Blanco, 1976), siendo generalmente simplificado y analizado bajo el contexto del ciclo de escorrentía o ciclo hídrico, que consta de las siguientes fases: precipitación, intercepción, escorrentía, infiltración, percolación, evaporación, transpiración y asimilación por parte de los seres vivos (Davie, 2003; Lee, 1980, Figura 1). Precipitación incidente o total Pt = Intd + Pd + Ef Evaporación Intercepción Transpiración (1) Pt = Precipitación Total (mm) Intd = Intercepción del dosel (mm) Evaporación Absorción Escurrimiento fustal Pd = Precipitación directa (mm) Ef = Escurrimiento fustal (mm) Precipitación directa Infiltración Escorrentía superficial Percolación Figura 1. Esquema de los componentes del ciclo hidrológico en un ecosistema forestal, y ecuación de redistribución para estas superficies (INAB, 2005). Cada una de estas fases es un elemento fundamental del ciclo hídrico, ya que permiten la circulación espontánea y continua del agua, que se purifica y retorna temporalmente a sus fuentes iniciales permitiendo la disponibilidad de este importante recurso renovable (Llerena, 2005). Esto último, adquiere mayor importancia, al interior de un ecosistema forestal, pues las etapas del ciclo se vuelven más complejas, al estar sujetas a un mayor número de factores, modificando a largo plazo la calidad y cantidad de agua producida. 3 2.2 Componentes de la redistribución de precipitaciones en un ecosistema forestal En relación a los aportes de agua que participan en el ciclo hidrológico, dentro de un ecosistema forestal, la lluvia es aquella que tiene más relevancia entre todas las formas de precipitación, debido principalmente a los montos en los cuales se produce (Martínez y Navarro, 1996; López y Blanco, 1976; Davie, 2003). Desde el momento que la precipitación se encuentra con la cubierta boscosa, sufre un cambio inmediato, que repercute en la cantidad, la intensidad y distribución espacial del agua que alcanza el suelo (Donoso, 1997). Este proceso se conoce con el nombre de redistribución de precipitaciones y presenta tres componentes esenciales (ver figura 1): precipitación directa, escurrimiento fustal e intercepción del dosel (Bonan, 2002). Los dos primeros conforman lo que se denomina como precipitación efectiva. 2.2.1 Precipitación directa La precipitación directa se define como el agua que llega al suelo a través de las aperturas en el dosel y mediante el goteo de las hojas, ramas y troncos de los árboles (Lee, 1980; Bonan, 2002; Davie, 2003; Crockford y Richardson, 2000). Es el componente de la redistribución, capaz de entregar mayor cantidad de agua al suelo del bosque (Bonan, 2002), por lo cual posee gran importancia en el crecimiento de los árboles al representar la principal fuente de agua en un ecosistema forestal. De esta forma, se estima que en un bosque caducifolio, el agua que alcanza efectivamente el suelo como precipitación directa corresponde al 85% de la precipitación total, frente a un 5% registrado para el escurrimiento fustal (Bonan, 2002). La cantidad y distribución espacial de la precipitación directa, puede afectar la variación estructural y biológica de estos ecosistemas (Nadkarni y Sumera; 2004), influyendo indirectamente sobre aspectos como los patrones de distribución de agua en el suelo, densidad de la vegetación del sotobosque y la distribución de las raíces finas, entre otros (Ford y Deans, 1978). Factores determinantes. Los factores que determinan la precipitación directa están relacionados principalmente con la magnitud y frecuencia de las precipitaciones, aunque las características del rodal cumplen un rol igualmente importante en su cuantificación (Thimonier, 1998; Crockford y Richardson, 2000). Entre ellos destacan la densidad del rodal, la edad y/o estado de desarrollo, estado fenológico, estado sanitario y especies dominantes. Algunos estudios revelan que mientras mayor densidad registre un rodal, menor es el agua que alcanza el suelo como precipitación directa, ya que se estima será mayor la cobertura del dosel, capaz de interceptar el agua de lluvia. En este contexto, Huber e Iroumé (2001) observaron valores más bajos de precipitación directa bajo 4 condiciones de mayor densidad, edad y cobertura, lo que está claramente relacionado con otros factores, como estado fenológico y especies dominantes en el bosque. Nadkarni y Sumera (2004) señalan, que las características estructurales del dosel, como el follaje, ramas y epífitas, también influyen en el volumen y variabilidad espacial de la precipitación directa, después de encontrar, en bosques con un avanzado estado de desarrollo, relaciones significativas entre la cantidad de elementos estructurales de los árboles y el volumen de este componente. Esto tiene relación con la altura o espesor del dosel, descrito como la estructura tridimensional de la cobertura del bosque. Distintos estudios, han demostrado, la relación entre otros elementos de la estructura del dosel y la distribución espacial de la precipitación directa, determinando la importancia de variables como la ubicación de los árboles en el bosque (Johnson, 1990), la cobertura de las copas (Ford y Deans, 1978) y los claros en el dosel (Anderson et al., 1969). A nivel de árbol individual, aparecen elementos estructurales que influyen en el rendimiento de la precipitación directa, como por ejemplo el tamaño de la copa, la forma y orientación de las hojas, el ángulo de las ramas y la forma y rugosidad de la corteza, entre otros. Éstos, dependiendo de las características que presenten, podrían participar en el cambio direccional del flujo de agua en el árbol antes de producirse el escurrimiento fustal, lo que favorecería el goteo desde las hojas y ramas de los árboles, transformándole en precipitación directa (Crockford y Richardson, 2000; Thimonier, 1998). 2.2.2 Escurrimiento fustal El escurrimiento fustal corresponde al agua que alcanza el suelo en forma directa escurriendo por los troncos (Crockford y Richardson, 2000; Davie, 2003). Representa una pequeña fracción de la precipitación total que incide en un área boscosa, pero su producción tiene influencia significativa en la generación de escorrentía, reserva subsuperficial y humedad del suelo, solución química del suelo y la distribución de la vegetación del sotobosque y epífitas en algunos ecosistemas (Levia y Frost, 2003; citados por Manfroi et al., 2004). Además, al ser una entrada de agua localizada, puede afectar el crecimiento y distribución espacial de la raíz, que se desarrolla a principios de la primavera (Ford y Deans, 1978; Herwitz y Levia Jr., 1997; citados por Steinbuck, 2002; Cantú Silva y Okumuram, 1996). Factores determinantes. El escurrimiento fustal depende principalmente de las características propias de los árboles, como tamaño del árbol, ángulo de inserción de las ramas en el fuste, longitud del recorrido del agua desde la copa hasta la base, forma y tamaño de las copas y espesor y forma de la corteza (Crockford y Richardson, 2000; Steinbuck, 2002; Manfroid et al., 2004). 5 En el mismo contexto, se han registrado diferencias según especie, y por lo tanto, según tipo de bosque, encontrándose en plantaciones de Pinus radiata, mayores cifras que en aquellas de Eucalyptus globulus, por la verticalidad y convergencia de las ramas al tronco principal (Huber y Oyarzún, 1999). No obstante, se estima que especies con cortezas lisas retienen menor cantidad de agua, que aquellas con cortezas rugosas (Bonan, 2002). Huber y Oyarzún (1992) obtuvieron en bosques siempreverdes, valores de escurrimiento fustal menores al 2% respecto a la precipitación incidente, lo que fue atribuido a la irregularidad de las ramas de los árboles, producto de una estructura multiestratificada propia de bosques nativos, haciendo que el agua escurra por ellas y se desprenda antes de alcanzar el tronco. En términos dasométricos, diversos estudios han revelado que los valores de escurrimiento fustal se ven afectados por el tamaño del árbol, ya sea en diámetro, en altura, área de copa u otras características, debido a un aumento de la superficie de captación (Crockford y Richardson, 2000; Steinbuck, 2002). Sin embargo, Yadav y Mishra (1985, citado por Crockford y Richardson, 2000), obtuvieron una relación inversa entre escurrimiento fustal y DAP, en un bosque tropical caducifolio en India Central, donde los árboles más pequeños registraron valores más altos, en las seis especies evaluadas. Esto sugiere, por lo tanto, que en algunos casos, el tamaño del árbol es superado por ciertas características estructurales de los árboles, que producirían la desviación del agua que escurre por el fuste, ramas y hojas, transformándola en precipitación directa. En este contexto, Fleischbein et al. (2005), relacionaron características de las ramas y troncos con la cobertura de epífitas, definiendo al conjunto de características morfológicas de los árboles, como la capacidad de escurrimiento fustal. El resultado mostró que a mayor cobertura de epífitas en los troncos y ramas, se redujo significativamente la capacidad de escurrimiento fustal. Otro factor importante a considerar, especialmente en bosques naturales, es la densidad y composición del sotobosque, ya que al formar parte de la estructura del rodal, podría cumplir un rol importante en la redistribución, según lo señala Manfroi et al. (2004). Los autores encontraron que el 77% del escurrimiento fustal provenía de las especies de sotobosque, las cuales se presentaban en gran densidad superando las 6.000 plantas por hectárea. Este valor se produjo después de promediar eventos de lluvia superiores a 20 mm, durante dos años. 2.2.3 Intercepción del dosel Según Donoso (1997), la intercepción del dosel se define como la primera modificación que experimenta el agua de lluvia que podría alcanzar el suelo y ser utilizada por las plantas; es una cierta cantidad de agua que es retenida por la vegetación, durante la lluvia misma. Por lo tanto, las pérdidas de agua por éste concepto, corresponde a la precipitación interceptada temporalmente por el dosel, y 6 que puede ser devuelta a la atmósfera por evaporación o bien absorbida por el follaje y hojas de los árboles (Bonan, 2002). Factores determinantes. Las características de la lluvia como intensidad, frecuencia y duración, influyen significativamente en el proceso de intercepción, especialmente cuando se evalúan eventos de precipitación (Bonan, 2002). No obstante, las características de la cobertura boscosa cumplen un rol fundamental en la cantidad de agua retenida, identificando una serie de elementos que participan en la capacidad de retención del dosel, como: la estructura del bosque, la composición florística, la arquitectura de las especies, el crecimiento de epífitas y líquenes, el estado fenológico y el estado sanitario (Crockford y Richardson, 2000; Nadkarni y Sumera, 2004). Existen otros factores que participan en el proceso de intercepción, y se relacionan con la regulación de la evaporación desde la superficie vegetal, destacando la velocidad y dirección del viento y la temperatura y humedad del aire (Crockford y Richardson, 2000). En general, cerca de 10-20% de la precipitación anual es interceptada por un bosque (Bonan, 2002). De esta forma, en plantaciones de P. radiata, por ejemplo, se estima que en días donde la intensidad de precipitación es menor a 1 mm/día, la intercepción alcanza porcentajes cercanos al 100% (Huber y Oyarzún, 1990). En bosques siempreverdes multiestratificados, Huber y Oyarzún (1992) registraron un porcentaje de intercepción equivalente al 30% de la precipitación incidente, lo que fue atribuido a la gran estratificación, altura del bosque, cantidad de musgos y líquenes adheridos a las ramas y troncos, y la densidad del sotobosque. Sin embargo, Rutter et al. (1975), señalan que la capacidad de almacenamiento del dosel es relativamente pequeña, lo que hace que las copas se saturen completamente, después de intensas precipitaciones, ocurriendo pérdidas por intercepción sólo si existe déficit de saturación del ambiente. Por lo tanto, durante las temporadas de otoño e invierno, cuando la precipitación total registra los valores más altos, la saturación de los doseles es más rápida, por efecto de la mayor humedad del aire, lo que dificulta la evaporación del agua retenida. Las pérdidas por intercepción disminuyen bajo estas condiciones, y el continuo movimiento de los árboles, a causa del viento (velocidad y dirección) favorece el rendimiento del agua que llega al suelo, es decir, aumentan los valores de la precipitación directa y escurrimiento fustal, durante los meses más lluviosos (Crockford y Richardson, 2000). Contrariamente, la temporada estival trae consigo menor cantidad de precipitación, acompañada por niveles más altos de radiación solar que favorecen la evapotranspiración, aumentando la capacidad de los bosques para interceptar la lluvia y devolverla de esta forma, eficientemente a la atmósfera (Bonan, 2002). 7 En otro contexto, Huber e Iroumé (2001) obtuvieron diferencias en las pérdidas por intercepción, al comparar rodales del sur de Chile, que contenían bosques nativos y plantaciones de especies introducidas. Los resultados para la relación edad v/s intercepción, mostraron después de nueve años de estudio un aumento porcentual de un 11% en la plantación de Pinus radiata y una reducción del 11% en el bosque nativo, relacionada con los cambios estructurales que desarrolla la especie y la dinámica natural de los bosques naturales, respectivamente. Sin embargo, los valores registrados en este último tipo de bosque, fueron mayores durante todos los años de estudio superando el 25% de la precipitación total. La disminución de los valores de intercepción en el bosque de Roble-Raulí-Coihue, estudiado por Huber e Iroumé (2001), fue atribuida a la floración de la especie Chusquea quila, donde se produce la muerte de los especimenes una vez completada la etapa reproductiva, lo que permite comprender la complejidad de los bosques naturales y consecuentemente los numerosos factores que influyen en la redistribución. Por otro lado, algunos autores han registrado valores negativos de intercepción (Crockford y Johnson, 1983, Smith, 1974; citados por Crockford y Richardson, 2000, Germen et al. 2005), especialmente en bosques situados en laderas o en altitudes superiores, lo que se atribuye a la participación de la denominada precipitación oculta. Este componente, deriva principalmente de los aportes provenientes de la neblina (Pool y Moore, 1991, citado por Crockford y Richardson, 2000; Oyarzún et al., 2004), la cual provoca cambios en la mayoría de las variables que regulan el ciclo hídrico, como reducción de la radiación solar incidente, reducción de la evapotranspiración mediante el aumento de la humedad relativa del aire y el consecutivo incremento de la precipitación directa (Martínez y Navarro, 1996). 8 3. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN 3.1 Área de estudio El estudio se llevó a cabo en dos microcuencas experimentales instaladas por el proyecto FORECOS 1, en el predio San Pablo de Tregua, Décima Región. Esta propiedad se encuentra inserta en la comuna de Panguipulli, y pertenece al Centro Experimental Forestal de la Universidad Austral de Chile. Su ubicación geográfica está entre los 39º 30’- 39º 38’ latitud sur y los 72º 02’-72º 09’ de longitud oeste (Gayoso, 1997), a altitudes que fluctúan entre los 550 y 1.600 m s.n.m (Lara et al., 2002). Los sectores donde se ubican las microcuencas son El Tranque (sector sin Coihue) y El Encuentro (sector con Coihue), dentro de los cuales se delimitaron respectivamente dos parcelas experimentales de 1.000 m2, que fueron instaladas el año 2002. La Figura 2 muestra en detalle la ubicación de los sectores, los límites de las microcuencas y parcelas experimentales. Figura 2. Ubicación de las parcelas experimentales en las microcuencas de estudio dentro del predio San Pablo de Tregua. Las características geomorfológicas, ubicación georeferencial y superficie total de las microcuencas, son presentadas a continuación en el Cuadro 1. 1 Grupo de investigación patrocinado por la iniciativa científica Milenio de MIDEPLAN. 9 Cuadro 1. Características geomorfológicas, ubicación y superficie total de las microcuencas de estudio. Microcuenca Altitud (m) Coordenadas Mínima El Encuentro El Tranque 39º36' S - 72º05'O 39º35' S - 72º04'O Máxima Parcela Exposición parcela 800 925 850 220º SW 700 750 700 65º NE Superficie Total (ha) 73, 12 5,01 3.1.1 Características climáticas Según Fuenzalida (1963) esta zona se caracteriza por presentar un clima templado lluvioso de montaña, con una suave influencia mediterránea, donde se producen altas precipitaciones anuales que promueven inviernos húmedos, pero veranos muy cortos y secos. La temperatura anual promedio es de 11ºC, mientras que la mínima promedio del mes más helado (agosto) es 5ºC y la máxima promedio del mes más cálido (febrero) es 20ºC (Lara et al., 2002). Anualmente la precipitación alcanza entre 4.000 y 5.000 mm, siendo los meses más lluviosos mayo, junio, julio y agosto, en los cuales cae cerca del 50% del total anual (Lara et al., 2002). A partir de los 1.000 m s.n.m. son frecuentes las precipitaciones sólidas (nieve) durante el invierno. Los vientos predominantes en esta temporada provienen del norte, mientras que durante la época estival predominan los vientos sur y suroeste (Lara et al., 2002). 3.1.2 Características de los suelos y topografía Schlatter (1975) establece que dentro del predio, más del 90% (2.000 ha) de la superficie se encuentra dentro de la serie Liquiñe, que corresponde a suelos profundos a moderadamente profundos, sueltos, de buen drenaje y de alta capacidad de retención de agua. Son suelos derivados de cenizas volcánicas modernas, estratificadas, con un estrato pronunciado de pumicita, sedimentadas sobre rocas andesíticas-basálticas. En cuanto a la topografía, en general, el terreno es de tipo montañoso y de topografía compleja. 3.1.3 Características hidrológicas El predio presenta dos ríos principales, que se alimentan de numerosos arroyos, y que corresponden a los límites naturales del lugar. Éstos se conocen con el nombre de Panco, que delimita el sur del predio y Ranguintulelfu, situado en el límite norte. 3.1.4 Características generales de la vegetación En términos generales, la vegetación dominante en ambas superficies está representada principalmente por bosque adulto, perteneciente al tipo forestal CoihueRaulí-Tepa. 10 Ambos sectores se caracterizan por encontrarse en un avanzado estado sucesional, presentando individuos dominantes de especies tolerantes como tepa (Laurelia philippiana), mañío hembra (Saxegothaea conspicua) y trevo (Dasyphyllum diacanthoides) (Lara et al., 2002), los cuales probablemente crecieron bajo la sombra de individuos intolerantes (Nothofagus dombeyi y/o N. alpina), que actualmente son de gran tamaño y se presentan como emergentes en el dosel superior. Las especies de sotobosque en estas condiciones son muy escasas, al igual que la regeneración arbórea bajo dosel, no obstante, la estabilidad del sistema permite la existencia de plantas epífitas y trepadoras, destacando por su dominancia la canelilla (Hydrangea serratifolia), el pipil voqui (Capsidium valdivianum), la botellita (Mitraria coccinea) y diversas especies de quilineja (Luzuriaga sp.) (Lara et al., 2002). 3.2 Metodología 3.2.1 Análisis cuantitativo de los componentes de la redistribución de precipitaciones Los montos de cada uno de los componentes de la redistribución, fueron determinados a partir de un registro que se inició en julio del año 2004 y finalizó en junio del 2005, el cual contiene valores de precipitación incidente, precipitación directa, escurrimiento fustal e intercepción del dosel. Los métodos utilizados para medir cada uno de los componentes, se describen a continuación: Precipitación incidente. Los valores corresponden a un registro continuo de la cantidad de agua (mm), a partir de un pluviógrafo HOBO ® de 200 cm2 de superficie, con conexión directa a un Data Logger, instalado a 1,3 m sobre el nivel del suelo. La altitud registrada para el lugar fue de 775 m s.n.m, y correspondió a una zona de pradera cercana a los sectores de estudio (Figura 2). Precipitación directa. Se instalaron 21 pluviómetros totalizadores en cada una de las parcelas, ubicados en forma reticulada al centro de ellas, y dispuestos en tres hileras con separación de cinco metros entre sí, según los procedimientos recomendados por Kleemola y Soderman (1993). Sin embargo, sólo 16 de ellos fueron incluidos en el estudio, pues los cinco restantes, estaban destinados a la evaluación de la composición química del agua. Para reducir la evaporación del agua recolectada, los colectores fueron diseñados de PVC blanco y con una malla en la parte superior del embudo. La Figura 3 muestra la disposición de los pluviómetros y el detalle de uno de éstos, en la parcela (ver también figuras 1 y 2, Anexo 2). 11 Figura 3. Disposición de los pluviómetros en la parcela experimental. A la derecha se incluye el detalle de uno de los totalizadores utilizados en el estudio. La recolección de los datos se realizó en forma continua, registrando sólo la cantidad mensual de agua caída (mm). Escurrimiento fustal. Los datos fueron recolectados mensualmente, con los cuales se construyó un registro para la cantidad de agua caída (litros). La metodología para la medición del escurrimiento fustal, incluyó collares de plástico ajustados en espiral alrededor del tronco, que se prolongaban y conectaban directamente a un recipiente graduado ubicado en la base del árbol (ver Figura 4). Figura 4. Método de medición del escurrimiento fustal y el detalle de un recolector de agua dentro de la parcela experimental, (abril del año 2005). 12 En el Encuentro se eligieron diez árboles de las especies más representativas estadísticamente 2, mientras que en el Tranque se seleccionaron nueve individuos. En ambos casos, la elección se realizó de acuerdo a la frecuencia de las clases diamétricas del sector, obtenidas después de un análisis previo. Intercepción del dosel. Se determinó en forma indirecta a partir de la siguiente fórmula (Huber e Iromé, 2001): Intd = Pt – (Pd + Ef) (2) Donde: Pt: Intd: Pd: Ef: Precipitación total (mm). Intercepción del dosel (mm). Precipitación directa (mm). Escurrimiento fustal (mm). Esto permitió obtener valores mensuales de la intercepción del dosel, para cada parcela. 3.2.2 Influencia de las características estructurales y composición de los bosques en la redistribución Caracterización vegetacional. Debido a que la redistribución depende en gran medida de las características estructurales y composición de los bosques, se realizó la medición de los parámetros dasométricos en las parcelas instrumentalizadas (permanentes). Además, complementariamente se establecieron parcelas temporales (tres parcelas por sector), lo que permitió caracterizar de mejor forma las distintas situaciones. De este modo, se establecieron cuatro parcelas rectangulares de 1.000 m2 (50 x 20 m) cada una, incluyendo la parcela instrumentalizada, con el lado más largo a favor de la pendiente. Las características evaluadas fueron el diámetro a la altura del pecho (DAP), la altura total de los individuos y la altura comienzo de copa viva, mientras que, el criterio de selección para la medición de estas variables, consideró árboles vivos mayores a 5 cm de DAP. Junto con ello, se determinó la especie arbórea y la posición sociológica que éstos ocupaban dentro de la estructura vertical, modificando la clasificación de Kraft respecto a la categoría de árbol suprimido, la que fue reemplazada por “sumergido”, para aquellos individuos ubicados en el estrato inferior del dosel (Donoso, 1993). Esto debido a que los bosques evaluados corresponden a estructuras multiestratificadas, con especies que se desarrollan bajo distintos hábitos de crecimiento, y no necesariamente se encuentran en condiciones desfavorables para su desarrollo. 2 Comunicación personal Dr. Carlos Oyarzún O., Instituto de Geociencias, Universidad Austral de Chile. 13 Para la evaluación del sotobosque y regeneración de especies arbóreas, se utilizó la información obtenida en las parcelas temporales, con el fin de evitar la subestimación en el número de plántulas, ya sea por efecto del reemplazo de éstas por los instrumentos de medición y/o pérdida eventual, por el tránsito de visitantes. De esta forma, se establecieron seis subparcelas de 5 m2 cada una (2,5 x 2,5 m), dispuestas al interior de las parcelas temporales de 1.000 m2, las cuales fueron divididas imaginariamente en dos partes iguales, donde se incluyeron tres subparcelas en cada lado. La distancia entre ellas fue de 10 m. Precipitación directa y cobertura del dosel. Para determinar como influye la estructura del dosel sobre los valores de precipitación directa, se determinó sobre cada pluviómetro el porcentaje de cobertura del dosel, en un área de 25 m2 (5 x 5 m, ver figuras 1 y 2 del anexo 2), con el fin de establecer una relación entre esta variable y la cantidad de agua que registró cada instrumento, durante el período de estudio. El porcentaje de cobertura fue determinado a través de un densiómetro esférico. Este instrumento consta de un espejo convexo seccionado en 24 cuadrados, con el cual se obtiene un valor promedio de cobertura, mediante cuatro mediciones (una por orientación N, E, S y O). De esta forma, se contabilizaron las secciones sin cobertura vegetal, para luego insertarlas en la siguiente fórmula 3: % cobertura = 100% - (Nº cuadrados sin cobertura x 4,17) (3) Junto con ello, se representó gráficamente la distribución horizontal de las copas, mediante la medición de los radios de copas en las direcciones N, NE, E, SE, S, SW, W, NW. El croquis fue realizado mediante el programa computacional AutoCAD versión 2004. 3.2.3 Influencia de las características morfológicas de las especies vegetales en la redistribución Escurrimiento fustal y árbol individual. En cuanto al análisis del escurrimiento fustal, se realizó la clasificación respectiva de las variables: tipo de corteza, forma de la copa y forma del fuste, como se presenta en el Cuadro 2. Además, se evalúo simultáneamente la cobertura de epífitas y líquenes sobre los troncos de cada uno de los árboles. 3 Extracto: Robert Lemmon, Forest Densiometer Instruction Sheet. 14 Cuadro 2. Clasificación de las variables para el escurrimiento fustal, a nivel de árbol individual. Características Tipo de Corteza Categorías Código Muy Rugosa 1 Rugosa 2 parcialmente Lisa 3 Regular Forma de la Copa Forma del fuste Incompleta regular Incompleta irregular Descripción Alta rugosidad, con grietas profundas o semiprofundas Rugosidad media, grietas pequeñas y superficiales Corteza lisa, sin rugosidad aparente Copa globosa y proporcionada en todas direcciones Más del 50% de su copa viva y presente en forma proporcionada 3 2 1 Recto 1 Semi-curvo 2 Sinuoso 3 Más del 50% de su copa muerta o ausente Forma cilíndrica, sin curvaturas dispuesto en un eje central Una curvatura respecto al eje, ausencia de deformaciones sobre 1,5 m Con 2 o más curvaturas respecto al eje y cualquier tipo de deformación sobre 1,5 m La metodología utilizada para el caso de la cobertura de epífitas y líquenes contempló 10 subparcelas de 100 cm2 (10 x10 cm) por cada exposición, cubriendo una superficie total de 4.000 cm2, por árbol. La estimación se efectúo a través de la escala de Braun-Blanquet con una regla graduada, dividida en 10 cuadrantes, colocada sobre el tronco del árbol a una altura de 2 m de la superficie del suelo. La Figura 5 ejemplifica más claramente la metodología aplicada. Figura 5. Medición de la cobertura de epífitas y líquenes sobre troncos de árboles de e. fustal. 15 3.2.4 Análisis estadístico Los valores obtenidos para los componentes de la redistribución, en cada sector, fueron contrastados mediante la prueba T (Student) para muestras independientes. Esto, después de verificar que la distribución de las poblaciones representadas, correspondían a distribuciones normales. La prueba estadística que entregó esta información, se denomina Shapiro-Wilk y es aplicada en muestras con un “n” menor o igual a 50 (ver Anexo 3, Cuadro 3). De esta forma, la hipótesis nula afirmó que los valores de los componentes de la redistribución fueron iguales en ambos sectores, en contraste con la hipótesis alternativa que eran distintos. Los resultados de la diferencia entre componentes, en los bosques de estudio, son presentados en la sección 4.2. Por otro lado, junto con la normalidad, otro aspecto que se considera al momento de contrastar supuestos, es la homocedasticidad u homogeneidad de varianzas, la cual fue analizada en este estudio a través de la prueba de Levene 4 (Cuadro 4, Anexo 3). El análisis demostró homocedasticidad en la precipitación directa e intercepción del dosel, lo que no se cumplió para el caso del escurrimiento fustal. Este aspecto es corregido automáticamente por el Software estadístico, entregando un nuevo valor de “T”, lo que permite realizar un análisis posterior para la diferencia de medias. Junto con ello, se realizaron regresiones simples, según las variables evaluadas, utilizando como parámetros de comparación los valores de los coeficientes de determinación (R2) y correlación (r), identificando la significancia de la ecuación resultante. 4 Estadístico entregado automáticamente por el Software SPSS, al contrastar supuestos con la prueba T. 16 4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4.1 Caracterización vegetacional de los bosques 4.1.1 Bosque con Coihue: El Encuentro Debido a que este bosque corresponde a un rodal con un avanzado estado de desarrollo (ver Figura 3, Anexo 2), se observó un estrato emergente de Nothofagus dombeyi (coihue) sobre un dosel de especies tolerantes a la sombra, tales como Laurelia philippiana (tepa) y Saxegothaea conspicua (mañío). Éstas se distribuyen abundantemente en el bosque, en los distintos estratos, aunque sólo en el caso de tepa, se registró gran cantidad de regeneración, la cual presentó un valor de 65.000 plántulas por hectárea (ver Cuadro 3, Anexo 2). La distribución diamétrica para todas las especies mostró que el mayor número de individuos se concentra en las clases diamétricas inferiores y está representado principalmente por L. philippiana. Mientras que, los árboles de grandes diámetros se presentan en menor proporción y corresponden a individuos de S. conspicua y N. dombeyi (Cuadro 1, Anexo 2). Por lo tanto, la curva de distribución diamétrica se asemeja a una J inversa (ver Figura 3, Anexo 2), la que indicaría una estructura típica de bosques multietáneos (Donoso, 1993). En este tipo de bosques, se produce alta mortalidad de árboles jóvenes (< 30 cm de diámetro), debido a que se enfrentan, a una gran competencia por los requerimientos hídricos, nutricionales y de luminosidad, lo que provoca inevitablemente disminución en el número de individuos (Donoso, 1993; Donoso 2002; Leak, 2002). Esta situación, está relacionada con el porcentaje de cobertura del dosel, que en este bosque fue cercana al 96% (valor promedio, ver Cuadro 11, Anexo 2). La densa cobertura genera condiciones de baja luminosidad, donde las especies tolerantes a la sombra se ven favorecidas. De este modo, se observó, que tanto los árboles emergentes como los dominantes, poseían grandes copas (ver Figura 1 del Anexo 2), que incluso superaban los 20 m de diámetro. Esto fue registrado únicamente para la parcela instrumentalizada, donde la descripción detallada de los factores que se relacionan con la redistribución, se vuelve fundamental para el posterior análisis. Por otra parte, respecto al área basal del rodal, ésta fue mayor que la del bosque sin Coihue en un 13,78% (Cuadros 1 y 2 del Anexo 2), debido principalmente al aporte significativo de los árboles de esta especie. Esto da a conocer, que el área basal para ambos sectores es muy similar, obteniendo diferencias en la estructura cuantitativa, casi exclusivamente por el número de árboles por superficie. Los cuadros 3 y 4 muestran el área basal obtenida para el Encuentro, la cual fue de 114,16 m2/ha, de los cuales el 26,2% es aportado por L. philippiana, el 58,2% por S. conspicua, 15,6% por N. dombeyi y el 0,01% restante, lo constituyen algunos árboles 17 aislados de Dasyphyllum diacanthoides (trevo), que se mantienen en el estrato inferior del dosel (altura media 8,4 m y DMC de 7,6 cm). Estos valores verifican lo explicado anteriormente, respecto al aporte significativo de la especie N. dombeyi, además de revelar la estructura que posee el rodal, en términos dasométricos. Cuadro 3. Resumen características dasométricas, según Posición Sociológica, para El Encuentro. POSICION SOCIOLOGICA Densidad Nºarb/ha Área Basal (m2/ha) DMC (cm) Altura Media (m) Emergente Dominante Codominante Intermedio Suprimido 8 75 80 63 192 17,77 52,27 36,12 5,69 2,29 98,00 53,15 42,78 19,22 6,95 38,0 18,9 20,2 13,5 7,2 TOTAL 418 114,16 32,32 19,6 Cuadro 4. Resumen características dasométricas, según Especie, para El Encuentro. Especie Laurelia philippiana Saxegothaea conspicua Nothofagus dombeyi Dasyphyllun diacanthoides TOTAL Densidad Nºarb/ha Área Basal (m2/ha) 328 78 8 29,92 66,39 17,77 DMC (cm) 19,24 58,92 98,00 Altura Media (m) 13,5 19,6 38,0 5 0,07 7,60 8,4 418 114,16 32,32 19,9 La altura media y el diámetro medio cuadrático (DMC), permiten tener una percepción del promedio en altura y DAP, de los árboles del rodal, lo cual se relaciona directamente con la cantidad de agua que ingresa al sistema (escurrimiento fustal), ya que se espera mayor rendimiento, cuando estos parámetros tienen valores más altos (Huber e Iroumé, 2001, Manfroid et al., 2004). En este caso, el bosque prístino presentó mayor proporción de árboles con grandes diámetros y altura, lo que aumentó el valor promedio de los parámetros mencionados. Otra característica importante, sobre todo si se pretende evaluar los efectos de bosques naturales sobre la redistribución de precipitaciones, se refiere a la presencia de especies del sotobosque (Huber y Oyarzún, 1984; Manfroid et al., 2004). La frecuencia, abundancia y sobre todo, altura de éstas, pueden causar mayor intercepción de precipitación por efecto del dosel, modificando directamente los aportes de agua al suelo, según las características morfológicas de la especie (Cantú Silva y Okumura, 1996). No obstante, a diferencia del Tranque, este sector presentó 18 baja proporción de sotobosque, con alturas que no superan los 50 cm, como se muestra en el Cuadro 5, del Anexo 2. 4.1.2 Bosque sin Coihue: El Tranque Al observar los resultados obtenidos para este sector (cuadros 5 y 6) y compararlos con los del Encuentro, es posible distinguir en el Tranque, un bosque con mayor número de árboles por superficie, menores diámetros y área basal, ausencia de individuos emergentes y presencia de individuos semitolerantes e intolerantes a la sombra (luma, coihue y colihue), establecidos una vez abierto el dosel, tras la formación de claros. Se observa además, un grupo de individuos con diámetros entre 5 y 50 cm, reclutados bajo condiciones de mayor luminosidad, y que representan, en su mayoría, el estrato intermedio del bosque. Éstos poseen menores diámetros de copa (Figura 2 y Cuadro 15, del Anexo 2), pero se presentan en mayor cantidad, como se observa en el Cuadro 5. Cuadro 5. Resumen características dasométricas, según Posición Sociológica, para sector El Tranque. POSICION SOCIOLOGICA Densidad Nºarb/ha Área Basal (m2/ha) DMC (cm) Altura Media (m) Emergente Dominante Codominante Intermedio Sumergido 0 130 165 313 293 0,00 79,26 10,25 5,14 3,78 0,00 49,71 15,86 8,16 7,24 0,0 21,8 12,2 8,7 8,2 Total 900 98,42 21,05 12,7 En cuanto a la regeneración, las especies que se han visto favorecidas bajo la constante transformación del ecosistema, según orden de importancia, son M. planipes (patagua), L. philippiana, D. diacanthoides y S. conspicua (Cuadro 4, Anexo 2), a las cuales se suma la especie Chusquea culeou (colihue), la que presentó mayor cobertura, que la encontrada en el bosque con Coihue (Cuadro 6, Anexo 2). En el caso de M. planipes, se produce un fenómeno que podría estar relacionado con las características de la especie y condiciones ambientales del sector, ya que de acuerdo a los antecedentes que se tienen de ella, esta especie prefiere sitios húmedos y sombríos (Donoso, en prensa), por lo que su presencia en el Tranque tendría relación con la mayor humedad del sector. Por otro lado, como se mencionó anteriormente, el área basal registrada en el Tranque, fue menor que la del Encuentro (114,16 m2/ha v/s 98,42 m2/ha), lo que se relaciona con la proporción más baja de individuos con grandes diámetros. Esta hipótesis, si bien podría explicarse por la antigua extracción de árboles de raulí en la zona, se debilita al no encontrar tocones en las parcelas, lo que amerita un estudio en mayor profundidad. 19 Las especies que poseen mayor participación dentro del bosque, en cuanto al área basal, son S. conspicua, L. philippiana y D. diacanthoides con un 31,8%, 29,8% y 26,3% respectivamente, seguidas de M. planipes, N. dombeyi y A. luma que suman entre todas un porcentaje no superior al 12%. Los parámetros descriptivos como DMC y altura media, que se muestran en el Cuadro 6, permiten determinar, por otra parte, que este sector contiene mayor número de árboles, con diámetros y alturas inferiores, sin olvidar que junto con ellos existen individuos que poseen grandes diámetros y que fueron registrados durante el muestreo (ver Cuadro y Figura 2, del Anexo 2). Cuadro 6. Resumen características dasométricas, según Especie, para sector El Tranque. Especie Laurelia philippiana Saxegothaea conspicua Dasyphyllun diacanthoides Nothofagus dombeyi Myrceugenia planipes Amomyrtus luma TOTAL Densidad Nºarb/ha Área Basal (m2/ha) DMC (cm) Altura Media (m) 270 75 43 8 495 10 29,38 31,33 25,96 0,03 11,68 0,04 21,00 41,14 49,75 4,23 9,78 4,23 14,1 17,1 21,9 6,2 9,5 6,2 900 98,42 20,90 12,5 Así, M. planipes aparece como la especie más frecuente dentro del bosque, con un DMC que no supera los 10 cm y una altura media igual a 9,5 m. Luma, trevo y coihue, revelan que existen áreas en el dosel con baja cobertura, lo que pudo haberse generado por sucesos naturales, como caída de árboles o ramas. En cuanto al sotobosque, la especie más importante de destacar, corresponde a Ch. culeou, la cual a pesar de registrar, un promedio entre 6 y 25% de cobertura (ver Anexo 2, Cuadro 6), se presentó de forma más abundante en la parcela instrumentalizada, donde no se realizó la medición del sotobosque (ver sección 3.2.2). En general, la presencia de especies del género Chusquea, en bosques nativos se relaciona con distintos sucesos que producen la apertura del dosel, por lo que es lógico atribuir el crecimiento de Ch. culeou a la formación de claros en el bosque, tras la caída de árboles adultos o quiebre de grandes ramas. Esto se puede observar en la Figura 4 del Anexo 2, donde se presentan fotografías de la cobertura sobre cada uno de los pluviómetros. La importancia del colihue en este caso, tiene que ver con la altura y la cobertura que alcanza, ya que influiría tanto en la regeneración de otras especies, como en los montos de la redistribución (Cantú Silva y Okumura, 1996). 20 4.2 Análisis cuantitativo de los componentes de la redistribución 4.2.1 Precipitación total Durante el período de estudio (julio 2004 – junio 2005), la precipitación incidente (total) fue de 4.671 mm. Este valor anual está dentro del rango considerado como un año normal para esta zona, según lo señalado por Lara et al. (2002). Los valores mensuales mínimo y máximo, ocurrieron respectivamente, en los meses de febrero (4,5 mm) y mayo 2005 (898 mm, Figura 7). No obstante, al comparar los resultados obtenidos con aquellos registrados por Neira (2005) en renovales cercanos al área de estudio, se observaron diferencias en los meses de mínima y máxima. Esto, debido a que el período evaluado por este autor, durante abril 2003 y abril 2004, presentó los valores extremos durante los meses de enero y junio, con un 2,7% y un 21,7% de la precipitación total, en contraste con un 0,09% y un 19,2% obtenido en este estudio, para los meses de febrero y mayo, respectivamente. La razón de esta diferencia, podría tener relación con dos eventos climáticos particulares acontecidos en el año 2005 y que afectó directamente la zona de estudio. Este se refiere a un aumento de la temperatura promedio en los meses de verano y la posterior caída de nieve en el período invernal (junio). Ambos fenómenos causan disminución de la precipitación pluvial dando como resultado, valores de menor magnitud en ambos casos (Davie, 2003). La figura 7 presenta la variación anual obtenida para la precipitación total, durante el período de estudio, mientras que los valores para esta variable y los demás componentes de la redistribución, se presentan en los cuadros 1 y 2 del Anexo 3. 21 Cantidad de agua (mm) 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 JUL AGO SEPT OCT NOV DIC ENE 2004 FEB MAR ABR MAY JUN 2005 Meses del Año Figura 7. Cantidad de agua caída como precipitación total, durante julio 2004 y junio 2005, en el área de estudio. De esta forma, el 42,2% de las precipitaciones se registraron durante el invierno (junio, julio, agosto), el 27,2% en otoño, el 22,4% en primavera y sólo el 8,1% en verano, siguiendo la tendencia del curso anual (Figura 9). 4.2.2 Precipitación directa, escurrimiento fustal e intercepción del dosel Los valores totales para el período de estudio, de cada uno de los componentes, obtenidos en ambos sectores, son presentados en el Cuadro 3 del Anexo 3, donde es posible observar que las entradas de agua al ecosistema (precipitación directa y escurrimiento fustal), fueron mayores en el bosque sin Coihue en un 3,53% (ver también el Cuadro 1 del Anexo 3). Esto igualmente se observa en la Figura 8, donde se muestran los porcentajes para cada componente en relación a los valores de la precipitación total. El análisis estadístico realizado a partir de los valores mensuales de la precipitación directa e intercepción del dosel, determinó que no existen diferencias significativas entre los sectores (Cuadro 4, Anexo 3). Sin embargo, los valores del escurrimiento fustal, si registraron diferencias significativas (p<0,01). 22 El Encuentro El Tranque Intd 20,5% Ef 1,03% Ef 0,3% Pd 79,3% Intd 16,95% Pd 82,03% Figura 8. Participación porcentual de los componentes de la redistribución de precipitaciones en relación a la precipitación total, obtenidos en los sectores de estudio. De esta forma, en el caso de la precipitación directa, el porcentaje que se obtuvo para el Encuentro fue de 79,3% y de 82,03%, para el Tranque. Estos montos se encuentran en el límite superior del rango de valores, registrados por otros estudios similares, realizados en bosque nativo en el sur de Chile. Por ejemplo, si se compara con el bosque de Roble-Raulí-Coihue de la reserva forestal Malalcahuello, (Huber e Iroumé, 2000), el porcentaje registrado en ese estudio fue equivalente al 66% de la precipitación total, muy similar a los 69,9% y 68,5% encontrado por Huber y Oyarzún (1992), en un bosque siempreverde cercano a la ciudad de Valdivia. Esto podría explicarse por la ubicación de las parcelas de estudio, que corresponde a un área cordillerana de alta pluviosidad anual, sobre los 700 m de altitud y bajo un régimen hídrico, que presenta inviernos muy húmedos y veranos muy cortos y secos (Fuenzalida, 1963); por lo que las pérdidas por intercepción, se ven disminuidas durante gran cantidad del año, debido a la constante nubosidad, que produce gran humedad del aire y baja radiación solar, reduciendo simultáneamente el intercambio de materia y energía con el ambiente (Nadkarni y Sumera, 2004). Todo esto, se puede comparar con lo documentado por Oyarzún et al., (2004) en un bosque de Nothofagus betuloides de la cordillera de los Andes (X región), donde los valores de precipitación directa aumentaron considerablemente (94,3% respecto a la precipitación total), bajo condiciones de alta pluviosidad anual (promedio de 7.000 mm), bajas temperaturas (4,5°C de temperatura media) y numerosos días de neblina, que aumentaban significativamente la humedad del aire. Por otra parte, el porcentaje de escurrimiento fustal en ambos sectores resultó muy pequeño en relación a la precipitación total, lo que coincide con lo obtenido en bosques siempreverdes, por Huber y Oyarzún (1992) y Huber e Iroumé (2001). Estos atribuyeron el bajo porcentaje, a la arquitectura de las ramas y a las características de la corteza, con abundantes epífitas y líquenes que reducen el flujo de agua por los 23 fustes. Esto es similar a lo encontrado por otros autores como Lloyd et al. (1988), Sinun et al. (1992) y Lloyd y Marques (1988). La altitud registrada en las parcelas de estudio (Cuadro 1), permite inferir posibles diferencias en la cantidad de precipitación total, ocurrida por sector, ya que se piensa que el Encuentro recibiría mayores montos de precipitación, por tratarse de un bosque ubicado en una ladera media, con una diferencia de altitud de 150 m respecto al Tranque. Todo esto, considerando que una vez que aumenta en 100 m la altitud, disminuye la temperatura del aire en 1ºC aproximadamente, aumentando el monto de las precipitaciones (Davie, 2003). Esto se incrementaría con el aporte de la neblina sobre el dosel (ver Figura 9 del Anexo 2). En base a lo anteriormente señalado, las pérdidas por intercepción en el Encuentro, serían valores más altos que los estimados en este estudio, donde se asumió igual precipitación incidente en ambos sectores, causando una subestimación de esta variable. Por el contrario, debido a que el Tranque se ubica a menor altitud que la pradera en que fue medida la precipitación incidente, las pérdidas por intercepción estarían siendo sobreestimadas, al presentar realmente este sector, menos precipitación incidente que la zona donde se midió esta variable. La explicación a este punto tiene que ver con la metodología empleada para el cálculo de la intercepción del dosel, la cual considera que el agua que se pierde por este concepto es la diferencia cuantitativa entre precipitación incidente y precipitación efectiva (precipitación directa + escurrimiento fustal). Aún así, la mayor intercepción de copas registrada en el Encuentro, puede ser explicada por una mayor estratificación del dosel en el bosque (Cuadro 3) y consiguiente complejidad estructural, lo cual se reflejó también, en las distintas estaciones del año. Estas diferencias, se acentuaron en la época estival, registrándose pérdidas por intercepción 8,5% más altas, durante esa temporada (Cuadro 5 del Anexo 3). Durante el mes de febrero (registro del valor mínimo para la precipitación total), ambos sectores alcanzaron el 100% de pérdidas por intercepción, a causa de un aumento del déficit de la humedad del aire, por efecto del aumento de la temperatura, permitiendo así, la evaporación total del agua retenida por las copas. Las figuras 9 y 10 muestran en detalle la variación anual que registraron los componentes de la redistribución, según estación del año, en relación a la precipitación total. 24 El Tranque Cantidad de agua (mm) El Encuentro 2.200 2.000 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800 600 400 2.200 2.000 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800 600 400 200 0 200 0 Otoño Invierno Primavera Pt (mm) Verano Otoño Pd (mm) Invierno Primavera Verano Id (mm) Figura 9. Curso anual de los componentes de la redistribución de precipitaciones, para ambos sectores de estudio. Donde: Pt equivale a Precipitación total, Pd a Precipitación directa e Intd corresponde a la Intercepción De este modo, durante los meses de otoño e invierno, las diferencias entre los sectores disminuyeron, tanto en la precipitación directa como en la intercepción del dosel, registrando ésta última, en ambos sectores, valores negativos en los meses de octubre 2004 y marzo 2005, siendo de menor magnitud en el Tranque y en el Encuentro, respectivamente (3,47% más bajo que la precipitación total del mes de octubre y 12,2% para la de marzo, ver Cuadro 5 del Anexo 3). Lo anterior puede explicarse por el efecto que ejerce la neblina en la precipitación directa (ver Figura 9 de Anexo 2), pues una vez que se produce la saturación del aire por exceso de lluvias o el descenso de la base de las nubes, estas últimas son retenidas por la vegetación e interceptadas, cayendo al suelo después de producida la saturación del dosel, lo que aumenta los valores de precipitación directa (Pook y Moore, 1991; Oyarzún et al., 2004). La figura 10 muestra la variación del escurrimiento fustal en ambos sectores, observando diferencias significativas entre ellos (p<0,01), atribuibles a factores relacionados con la arquitectura del árbol, su ubicación en el bosque (posición sociológica y cercanía de claros en el dosel) y las características de las lluvias, que son analizados más detalladamente en la sección 4.4. Sin embargo, es importante señalar que estas diferencias, también pudieron haber sido causadas por errores de muestreo, ya que los diámetros de los árboles seleccionados para la evaluación del componente en el Tranque, fueron mayores al diámetro medio cuadrático (20 cm aproximadamente), lo que provoca una sobreestimación de la cantidad de agua recibida. Esto tiene relación, con la extrapolación del monto de agua recolectada, por un árbol de gran diámetro a aquellos de menor magnitud, los que presentaron mayor densidad dentro del bosque sin Coihue (ver Cuadro 5). Lo contrario pudo haber ocurrido en el Encuentro, donde el DMC fue mayor que el 40% de los árboles evaluados (cuatro de diez). 25 Escurrimiento Fustal Cantidad de agua (mm) 25 20 15 10 5 0 OTOÑO INVIERNO PRIMAVERA VERANO Estaciones del Año El Encuentro El Tranque Figura 10. Valores totales de escurrimiento fustal, por estación del año, registrados en los sectores de estudio. Aún así, como se observa en la Figura 10, las mayores diferencias con respecto a este componente, fueron registradas durante los meses de invierno, con montos cuatro veces más altos en el Tranque, que en el bosque del Encuentro (ver Cuadro 5 del Anexo 3). Relaciones entre precipitación total y componentes de la redistribución. En cuanto a la relación existente entre la precipitación total y los componentes de la redistribución, éstas son muy similares a lo obtenido por otros estudios, encontrando las mayores correlaciones entre precipitación total y precipitación directa (Figura 11), en ambos sectores (r = 0,95 en el Encuentro y un r = 0,97 en el Tranque). La alta relación e influencia de la precipitación total sobre la directa, bajo un modelo de regresión lineal, confirma una vez más, los factores que influyen en ésta última con mayor significancia y que tienen que ver con la frecuencia, intensidad y cantidad de precipitaciones que ocurren en un lugar. Resultados similares se obtuvieron para el caso del escurrimiento fustal (Figura 12), donde el grado de correlación es bastante alto (superior al 85%) a pesar de tratarse de una variable, que depende, en mayor medida, de la estructura y arquitectura del árbol. Esto se corrobora con lo obtenido en el análisis detallado del escurrimiento fustal, presentado en la sección 4.4, y que muestra relaciones significativas entre este componente y variables dasométricas y morfológicas, aumentando el coeficiente de correlación, cuando se relacionó diámetro del árbol y cobertura de epífitas y líquenes (Cuadro 13, Anexo 2). En este contexto, el trabajo de Crockford y Richardson (2000), permite confirmar que las relaciones entre escurrimiento fustal y características del árbol no están distantes de las características de las lluvias, ya que ellos plantearon que el bajo escurrimiento fustal encontrado en pluviselvas tropicales, resulta probablemente de una 26 combinación de intensidades altas de lluvia y un gran índice de lámina foliar. La lluvia de alta intensidad hizo que los senderos del flujo para el escurrimiento fustal fueran sobresaturados y se produjera el goteo; mientras que los altos índices de lámina foliar dirigieron el contacto de las gotas de lluvia con la rama y el tronco, principales portadores de escurrimiento fustal. Así, la influencia de las características de los árboles sobre este componente, se acentúo más en el Encuentro, al obtener porcentajes más bajos del coeficiente de determinación (R2), en la relación entre precipitación total y escurrimiento fustal (Figura 12). Este sector se caracterizó por presentar, por ejemplo, mayor porcentaje promedio de epífitas y líquenes sobre los troncos (56,9%, Figura 17). Precipitación Directa (mm) El Encuentro El Tranque 800 800 700 700 600 600 500 500 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0 0 200 400 600 800 1,000 Precipitación Total (mm) R = 0,904 0 200 400 600 800 1,000 Precipitación Total (mm) p< =0,01 R = 0,953 p< =0,01 ^Pd = 2,8284 + 07854Pt ^PD = -9,2373 +0,843999Pt Figura 11. Modelo de regresión lineal, de las variables Precipitación directa (mm) y Precipitación total (mm) obtenidos para los dos sectores de estudio. Se incluyen las ecuaciones de regresión y coeficientes de determinación respectivos. 27 El Tranque Escurrimiento Fustal (mm) El Encuentro 10 10 8 8 6 6 4 4 2 2 0 0 0 200 400 600 800 0 1000 200 400 600 800 1000 Precipitación Total (mm) Precipitación Total (mm) R2 = 0,865 p< 0,01 R2 = 0,956 p< 0,01 Êf = -0,0734 +0,0028Pt Êf = -0,3449 + 0,0112Pt Figura 12. Modelo de regresión lineal, de las variables E. fustal (mm) y P. total (mm) obtenidos para los dos sectores de estudio. Se incluyen las ecuaciones de regresión y coeficientes de determinación respectivos. El Tranque El Encuentro 100 ( ) 80 80 60 60 40 40 p Intercepción del dosel (%) 100 20 20 0 0 0 200 400 600 800 1000 Precipitación Total (mm) 0 200 400 600 800 1,000 Precipitación Total (mm) R = 0,779 p< 0,01 R = 0,672 p < 0,01 Întd (%)= 116,69 -15,45 + Log (Pt) Întd (%)= 116,101 -16,18 + Log (Pt) Figura 13. Modelo de regresión logarítmico, de las variables Intercepción del dosel (%) y P. Total (mm) obtenidos para los dos sectores de estudio. Se incluyen las ecuaciones de regresión y coeficientes de determinación respectivos. 28 Por otra parte, los coeficientes resultantes, tras la regresión realizada para la intercepción del dosel y la precipitación total (ver Figura 4, Anexo 3), evidencian una menor relación entre estas variables, al presentar un coeficiente de correlación de 63,7% (R2 = 0,406) y 61,04% (R2= 0,372), en el Encuentro y Tranque respectivamente. El coeficiente de correlación para la ecuación, fue significativo, en ambos casos, por lo que se puede confirmar que cuando la cantidad de precipitación total aumenta (mm), se incrementan también los valores absolutos de intercepción del dosel. Sin embargo, al modificar esta última variable, en términos relativos, y relacionarla con la precipitación total (Figura 13), se observa opuestamente que los coeficientes de la regresión, difieren de los obtenidos para los otros componentes (ver Figuras 2 y 3, Anexo 3), pues la relación en este caso, de tipo logarítmica (negativa), entrega menos del 80% de influencia de la precipitación total en ambos bosques, apareciendo otras variables que influirían de forma importante sobre la intercepción del dosel (ver sección 4.3). La relación logarítmica negativa que existe entre la intercepción del dosel (%) y precipitación total (mm), es explicada por el aumento de la temperatura y disminución de la humedad del aire en los meses con menos precipitación, lo que permite mayor eficiencia en el proceso de evaporación del agua capturada por las copas, es decir, el aumento relativo de la intercepción del dosel. 4.3 Influencia de las características estructurales de los bosques en la redistribución Según lo obtenido por Crockford y Richardson, (2000); Davie (2003); Huber y Oyarzún, (1990); Huber y Oyarzún, (1992); Huber e Iroumé, (2001) y Stoneman y Shofield, (1989), existen principalmente dos factores que podrían explicar la diferencia porcentual de los componentes, entre los sectores (Figura 8): (1) aquellos relacionados con el tipo de cubierta vegetal, donde se incluyen las características cuantitativas y cualitativas del bosque; y (2) los que se relacionan con el clima, como el viento, la temperatura, la humedad del aire, y la intensidad, frecuencia y cantidad de precipitaciones. En este punto, se analizan las características estructurales de los bosques, en especial la densidad, área basal, altura y posición sociológica, junto con la cobertura del dosel. 4.3.1 Redistribución y parámetros dasométricos De acuerdo a lo presentado por otros autores, en estudios tanto en plantaciones forestales (por ejemplo, Huber y Trecaman, 2002; Little, 2001) como en bosque nativo (por ejemplo, Ferreira et al., 2005; Neira 2005) la relación existente entre los componentes de la redistribución y la densidad y área basal de los rodales, ha resultado significativa en gran parte de las investigaciones, al producirse una reducción en los montos de entrada, cuando aumentan los valores de cada una de estas variables. No obstante, en este caso sólo se observa tal condición en términos del área basal (ver cuadro 3 y 5), ya que al relacionar el porcentaje de precipitación 29 directa con la densidad, se obtienen mayores valores en el Tranque, a pesar de presentar éste, más árboles por superficie. Este hecho puede ser atribuido, a la presencia abundante de la especie Chusquea culeou en el sector, la cual alcanza hoy en día, alturas superiores a los dos metros (Figura 8, Anexo 2), siendo capaz de aumentar el rendimiento de precipitación directa, por efecto del goteo (Cantú Silva y Okumura, 1996). Además las características estructurales de esta especie, sugieren un aporte adicional, por medio del escurrimiento de la lluvia a través de los culmos, el cual podría llegar a ser un aporte en el balance hídrico, una vez que esa agua llega al suelo como escurrimiento fustal. Esto es comparable con lo registrado por Cantú Silva y Okumura (1996), en un bosque de 60 años de Quercus serrata, que poseía abundante sotobosque de Sasa paniculata, ubicado al sur de Japón. Durante los eventos de precipitación, se observó que las gotas de lluvia resbalaban rápidamente por las hojas lisas de S. paniculata y a través de sus tallos, los cuales poseen una capa de cera, como muchas de las especies de bambú. No obstante, las pérdidas por intercepción, en ese estudio, fueron altas, lo que fue atribuido principalmente al efecto del abundante sotobosque sobre la superficie. Las mayores pérdidas por intercepción, en el Encuentro, son explicadas por las características estructurales del bosque, ya sea por los rasgos morfológicos de las especies (mayor superficie de lámina foliar y abundancia de epífitas, en el caso de Tepa), mayor altura de los árboles, mayor espesor y área de copas y menor tamaño y cantidad de claros en el dosel (ver figuras 1 y 2 de Anexo 2). 4.3.2 Precipitación directa y cobertura del dosel Debido a que no se registraron diferencias significativas entre los sectores, en el porcentaje de cobertura del bosque (97% para el Tranque y 95,7% para el Encuentro con un p = 0,44, ver Cuadro 6 del Anexo 3), tampoco se presentaron diferencias significativas, en los montos de precipitación directa, al obtener un p= 0,913. Esto se puede observar en la figura 1 y 2 del Anexo 2, donde se muestra la distribución horizontal de los individuos en las parcelas experimentales, presentando ambos sectores, gran cobertura de copas (ver también, cuadros 11 y 12, Anexo 2). El coeficiente de variación para los valores totales de precipitación directa, obtenidos en cada uno de los pluviómetros, fue mayor en el Encuentro (18,2% frente a un 16,7% registrado en el Tranque); debido a la complejidad estructural de este bosque, capaz de retener de forma más heterogénea, el agua de lluvia en el dosel. Sin embargo, los valores registrados, determinan que existen bajas diferencias en la cantidad de agua receptada por cada uno de los pluviómetros, al presentar coeficientes de variación inferior a 20%. Además, es necesario mencionar, que en las cercanías de la parcela experimental del Tranque, se observaron claros en el dosel (ver Figura 2, Anexo 2), los cuales a pesar de no estar dentro de la parcela estudio, influyen claramente en los montos 30 registrados en cada pluviómetro. El viento en este caso cumpliría un rol secundario, pero importante, durante la época invernal ya que al orientar las gotas de lluvia sobre los pluviómetros (velocidad y dirección del viento) aumentarían los valores de precipitación directa, que se ve influida, en primer lugar, por la mayor intensidad de las lluvias durante este período. La Figura 14 muestra la tendencia que entregaron los datos una vez realizado el análisis de regresión. De este modo, se observa que a pesar de existir una tendencia a la disminución de los valores de la precipitación directa cuando aumenta la cobertura del dosel, los coeficientes de regresión no permiten aseverar tal relación, pues ésta no presentó significancia estadística. El Tranque Precipitación directa (mm) El Encuentro 500 500 400 400 300 300 200 200 100 100 0 0 0 20 40 60 80 100 120 0 20 60 80 100 120 Cobertura de dosel (%) Cobertura del dosel(%) R2 = 0,107 40 R2 = 0,073 p = 0,21 p = 0,31 ^Pd = 687,9 - 3,14COBd ^Pd = 936,5 - 5,91COBd Figura 14. Línea de tendencia para la relación precipitación directa (mm) y cobertura del dosel (%), en ambos sectores de estudio. Junto con esto, se observa que la cobertura del dosel, alcanzó valores muy altos en ambos bosques, que puede estar relacionado al sistema de medición de la variable, que causó sobreestimación de los resultados, o bien a la complejidad estructural del ecosistema (espesor de copas y elementos del dosel). Esto también fue señalado por Nadkarni y Sumera (2004), quienes indicaron que el estudio bidimensional en bosques con un avanzado estado de desarrollo (perfil horizontal o porcentaje de cobertura), no es suficiente para descubrir los efectos de la cobertura en la precipitación directa y consiguiente intercepción del dosel, ya que estos bosques son muy complejos y poseen muchos elementos en su estructura, los cuales si no son considerados, podrían desvirtuar notablemente la información registrada. 31 Por otro lado, sólo en el Tranque se registraron porcentajes de coberturas igual al 100%, presentando además este factor, un coeficiente de variación mayor que el bosque prístino (5,7% versus 3,7%). 4.4 Influencia de las características morfológicas de las especies vegetales en la redistribución El análisis de las características a nivel de árbol individual, permite observar el comportamiento del escurrimiento fustal, y con ello realizar una comparación de los valores mensuales de este componente, los cuales registraron diferencias significativas entre los sectores (ρ<0,01). Esto podría deberse a la metodología utilizada y/o a la ubicación espacial de los árboles en el rodal. Las figuras 15, 16 y 17, muestran las relaciones obtenidas entre el escurrimiento fustal y las variables dasométricas de los árboles evaluados. El Tranque Escurrimiento fustal (Lt/arb) El Encuentro 1400 1400 1200 1200 1000 1000 Mañío 800 800 600 600 400 400 200 200 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 90 10 20 30 DAP (cm) 40 50 60 70 80 90 DAP (cm) R2 = 0,913 p < 0,01 R2 = 0,142 Êf = -173,17 + 10,16DAP Ef = 142,8 + 8,58DAP p = 0,31 Figura 15. Modelo de regresión lineal para el escurrimiento fustal (Lt/ árb) y el DAP (cm). 32 El Tranque Escurrimiento fustal (Lt/arb) El Encuentro 1400 1400 1200 1200 1000 1000 800 800 600 600 400 400 200 200 0 0 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 10 12 14 16 20 22 24 26 28 30 Altura Total (m) Altura Total (m) R2 = 0,25 18 R2 = 0,04 p = 0,169 p = 0,6 Êf = -122,3 + 34,2HT Êf = 128,61 +14,1HT Figura 16. Modelo de regresión lineal para el escurrimiento fustal (Lt/ árb) y altura total (m). El Tranque Escurrimiento fustal (Lt/arb) El Encuentro 1400 1400 1200 1200 1000 1000 800 Mañío 800 600 600 400 400 200 200 0 0 4 6 8 10 12 14 16 18 6 8 10 12 14 16 18 Altura Comienzo de Copa (m) Altura Comienzo de Copa (m) R2 = 0,168 4 R2 = 0,121 p = 0,23 p = 0,35 Éf = 1532,1 - 112,9HCC Êf = 11,52 + 22,99HCC Figura 17. Modelo de regresión lineal para el Escurrimiento fustal (Lt/ árb) y Altura comienzo de copa (m) Respecto a la relación entre el escurrimiento fustal (Lt/arb) y el DAP (cm) se observó un mayor grado de correlación de estas variables en el Encuentro (cercano al 96%), lo que se explica por la presencia de dos únicas especies en la evaluación del componente. Como se mencionó en la sección 4.1, el Encuentro se caracterizó por ser un bosque con un avanzado estado de desarrollo, donde la especie L. philippiana destaca en términos de densidad, por lo que los árboles en los cuales se registró el 33 escurrimiento fustal, fueron en su mayoría de esta especie y sólo uno correspondió a S. conspicua (ver Anexo 2, cuadro 9). La influencia del tamaño del fuste, aumentó cuando se analizaron los resultados por especie registrando un valor de 0,804 en el Encuentro, al considerar solamente L. philippiana (p <0,01, Figura 6, Anexo 2). Esto tiene relación con las características morfológicas que presentó esta especie y que se observan en el Cuadro 9 del Anexo 2. Por otro lado, la altura total copa (Figura 16), parece no cumplir un rol importante en este caso, al momento de relacionarla con el escurrimiento fustal, y menos aún la altura comienzo de copa, que presentó un coeficiente de determinación de tan sólo 17% en el Encuentro y de 12% en el Tranque (Figura 16). La razón de ello, es que los bosques con un avanzado estado de desarrollo presentarían otros factores que afectan de forma más importante el flujo de agua, como por ejemplo la posición sociológica y la cobertura de líquenes y musgos. En el Tranque la densidad estuvo representada principalmente por M. planipes, la cual no fue considerada en el análisis de escurrimiento fustal, a pesar de presentar mayor número de individuos, que las especies evaluadas. Esto provoca sobrestimación de los resultados obtenidos, ya que el valor del escurrimiento fustal registrado en un árbol de S. conspicua, por ejemplo, es considerablemente mayor que uno de M. planipes (tamaño, forma y características morfológicas de la especie). Por lo tanto, si se extrapolan los resultados obtenidos por árbol a una superficie determinada, se otorga mayor valor que el ocurrido realmente. Esto, no es un problema a nivel de árbol individual, ya que en este caso, son justamente las diferencias entre especies las que robustecen el análisis. De este modo, las especies que fueron evaluadas en este sector correspondieron a L. philippiana, D. diacantiodes y S. conspicua (ver Anexo 2, Cuadro 10). De las tres, la última se caracterizó por presentar los mayores valores totales de escurrimiento fustal para el período de estudio (1.269 Lt/arb), bajo la apariencia de formas irregulares, corteza lisa y baja cobertura de epífitas y líquenes, que aumentaron la eficiencia del componente. Las variables dasométricas, en este sector, presentaron correlaciones muy pequeñas al relacionarlas con el escurrimiento fustal, debido a la mayor variabilidad de los datos, por lo que se cree que están participando otros factores adicionales en la estimación de este componente, como por ejemplo las características de los árboles. Asimismo, según el análisis por especie, Tepa fue la que obtuvo un coeficiente de correlación más alto, seguida por Trevo y Mañío. Sin embargo, los coeficientes de correlación de las relaciones no tienen validez estadística, en ninguno de los casos (p >0,05), debido al bajo número de árboles evaluado por especie (ver Anexo 3, figuras 12, 13 y 14). Así, al observar los resultados del Encuentro, el hecho que se evaluara casi exclusivamente una sola especie, permitió establecer de un modo más evidente la 34 relación entre el escurrimiento fustal y el tamaño del árbol, al mantener las características cualitativas de la especie relativamente constante. Por otro lado, en el Tranque la variedad de especies y baja representatividad (pocos árboles muestra), para realizar una regresión con validez estadística, dificulta determinar la influencia del tamaño del árbol para esas especies en particular, pero permite visualizar los cambios cuantitativos que tendría el escurrimiento fustal al variar las características de los árboles. De las características a nivel de árbol individual, llaman la atención al momento de analizar el escurrimiento fustal, las variables del tipo cualitativas como la forma y ubicación del árbol en el dosel. De esta manera, se observó que los individuos que poseían copas más simétricas y bien proporcionadas, registraron un nivel de escurrimiento fustal mayor (promedio=187,5 Lt/arb) que aquellos con características opuestas (105,2 Lt/arb), teniendo éstos diámetros muy similares y perteneciendo a la misma especie. Por otro lado, árboles dominantes con copas menos desarrolladas (irregular), pero capaces de captar de forma más directa el agua a través de sus hojas (mayor altura), registraron mayores valores (403,2 Lt/arb) de escurrimiento fustal que los codominantes (247 Lt/arb) que forman la segunda porción del estrato superior (ver Anexo 2, cuadros 9 y 10). Las características como forma de la copa, forma del fuste y tipo de corteza, podrían haber contribuido, en los altos valores de escurrimiento fustal observados en mañío, ya que los individuos de esta especie además de presentar grandes diámetros de copa (ver cuadro 13 y 14, Anexo 2), se caracterizan por poseer troncos muy sinuosos, con excesivas deformaciones y cortezas lisas. La relación entre escurrimiento fustal y cobertura de epífitas y líquenes, presentó en el Encuentro una correlación de 62,1% (p < 0,05) mientras que en el Tranque, esta relación disminuyó, al igual que la significancia (44,1% y p=0,24 respectivamente). Las características morfológicas de las especies evaluadas difieren notablemente, lo que varía las condiciones de micrositio para el crecimiento de líquenes y musgos. Al respecto se observó además, que dependiendo de la ubicación espacial del árbol en el bosque y con ello la cantidad de luz y humedad que éste reciba, varía la cantidad epífitas, líquenes, musgos y enredaderas sobre sus troncos, aumentando este valor en zonas de mayor humedad y menor luminosidad. Todo esto, tras comparar visualmente árboles de la misma especie, ubicados en zonas de luz, frente a aquellos que permanecían con sombra constante durante todo el día, aún sin realizar mediciones de las variables mencionadas (luz y humedad). La figura 17 muestra las relaciones obtenidas para ambos sectores, en este caso. 35 Escurrimiento fustal (Lt/árb) El Encuentro El Tranque 1400 1400 1200 1200 1000 1000 800 800 600 600 400 400 200 200 0 0 0 20 40 60 80 100 0 Cobertura de liquenes y musgos (%) R2 = 0,425 20 40 60 80 100 Cobertura de liquenes y musgos (%) p < 0,05 R2 = 0,188 Êf = 662,8 - 7,32COB p = 0,24 Êf = 835,4 - 6,91COB Figura 17. Relación estadística entre cobertura de líquenes y musgos (%) y escurrimiento fustal (Lt/arb), para los dos sectores de estudio. Los factores que influyen en la diversidad y cantidad de líquenes y musgos presentes en los troncos son múltiples, sin embargo, en este estudio no fueron evaluados por motivos prácticos, ya que esto amerita un análisis específico, debido a su alta complejidad (Scott, 1970). Aún así, se reconocieron distintas formas de vida, de acuerdo a la especie arbórea que las hospedaba. Por ejemplo, se relaciona entonces, especies del género Hymenophyllum principalmente en troncos de tepa y trevo, Luzuriaga spp. en troncos de trevo y abundantes líquenes en mañío, como se observa en la Figura 14 de la sección del Anexo 2. La morfología de las distintas especies encontradas y el porcentaje de cobertura, contribuye a explicar las diferencias en las cantidades de agua recibidas como escurrimiento, ya que donde se observaron especies frondosas sobre los troncos, como por ejemplo Hymenophyllum, y mayor porcentaje de cobertura, disminuyó el valor del componente. Esto tiene que ver con la mayor superficie de captación de lluvia de estas especies, que desviaría el agua que escurre por los troncos, disminuyendo el rendimiento del escurrimiento fustal. Al realizar una comparación entre los sectores, lo anterior se ve reflejado en los valores promedio de cobertura de líquenes y musgos, obtenido en cada uno de ellos y que tiene relación con las especies que fueron evaluadas. De esta forma, en el Encuentro se obtuvo mayor porcentaje de cobertura (56,9% promedio), debido a la menor luminosidad que presentó el bosque, como también a la presencia casi exclusiva de Tepa que contenía la mayor cantidad de especies frondosas, mientras que en el Tranque el porcentaje promedio fue menor (41,4%), registrándose los mayores valores de escurrimiento fustal. Este último sector contenía la especie S. consicua la cual no sólo presentó baja cobertura de líquenes y musgos, sino además tipo de corteza lisa, que por efecto del desprendimiento continuo de ella, impide el establecimiento de especies briófitas y ciertas enredaderas. 36 5. CONCLUSIONES El proceso de redistribución de precipitaciones en ecosistemas forestales, depende de una gran cantidad de factores, que participan activa y pasivamente en los cambios direccionales del recorrido del agua de lluvia, para llegar al suelo. Estos se combinan distintamente en cada una de las formaciones boscosas, dando origen a un ciclo hídrico interno y particular en cada tipo de bosque. No obstante, la comparación realizada en este estudio, requirió necesariamente que ciertos factores permanecieran constantes, por motivos prácticos, disminuyendo las diferencias cuantitativas de los componentes de la redistribución, entre los sectores estudiados. De esta forma, las diferencias registradas entre los valores de los componentes de la redistribución, obtenidos para cada bosque, no fueron estadísticamente significativas, debido a que ambas superficies presentaron estructuras muy similares. No obstante, el escurrimiento fustal si registró diferencias significativas (ρ < 0,01). En ambos sectores, el componente que presentó mayor participación porcentual, en relación a los montos de precipitación total, fue la precipitación directa (%), seguida por la intercepción del dosel (%) y el escurrimiento fustal (%). Éste último, representó tan sólo el 1,03% de la precipitación total en el Tranque y de 0,3% en el Encuentro. El porcentaje de cobertura del dosel, no permitió explicar la variabilidad de la precipitación directa, debido a que los bosques presentaron gran complejidad y heterogeneidad en su estructura vertical. Esto indica que existen otros factores que están influyendo en la precipitación directa, entre ellos elementos del dosel y sotobosque que deben ser estudiados en mayor detalle. La mayor influencia registrada para las variables que se relacionaron con el escurrimiento fustal, la tiene sin duda el tamaño del árbol, y específicamente el DAP. Respecto a esto, el Encuentro presentó las mejores relaciones, ya que el análisis estuvo basado casi exclusivamente en una especie, la cual correspondió a L. philippiana. Las características morfológicas y estructurales, encontradas en árboles de S. conspicua (el Tranque), como por ejemplo: posición sociológica dominante, forma completa de la copa, menor cobertura de epífitas y líquenes, corteza lisa, forma sinuosa o semi curva del fuste y diámetros más grandes, permitieron obtener mayor cantidad de escurrimiento fustal. En cuanto a la cuantificación de la cobertura de epífitas y líquenes, se obtuvo mayor porcentaje en el Encuentro (56,9% promedio), debido a la presencia casi exclusiva de L. philippiana, en la cuantificación de esta variable, la cual contuvo la mayor cantidad de especies frondosas. Mientras tanto, en el Tranque el porcentaje promedio fue menor (41,4%), registrándose por el contrario, los mayores valores de escurrimiento fustal. 37 6. BIBLIOGRAFÍA Anderson, R.; O. Loucks; A. Swain. 1969. Herbaceous response to canopy cover, light intensity, and throughfall precipitation in coniferous forest. Ecology 50:255-262. Bonan, G. 2002. 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Environmental Monitoring and Assessment, 53, 353-387. 41 ANEXOS 42 Anexo 1 Abstract and keydwords 43 ABSTRACT In a forest ecosystem, the rainfall is modified remarkably in relation to the characteristic of the vegetation cover, because the intensity alters itself, and also the quantity and the distributions from these ones, before reaching the forest soil. This process is known as the partitioning of rainfall and it shows three main components: 1) throughfall, 2) stemflow and 3) canopy interception losses (Bonan, 2002). The first two ones relate with the water that goes directly to the ground, meanwhile, the interception refers to the water that it is kept by the canopy , being able to be back to the atmosphere as evaporation, or otherwise to be absorbed by the foliage and the tree leaves (Donoso, 1997; Bonan, 2002). In this context, the present work had as a main purpose to analyse and compare the redistribution of rainfall of two forest old-grothw of Coihue-Mañío-Tepa, on the Andes Mountain Range, X Region, for which it was analysed and quantified the amount of water by component plus the influence of the structure and composition of forest, over each one of them. The period of study began in July, 2004 and it ended at the end of June, 2005 registering a total amount of 4.671mm for the incident rainfall. The throughfall values and the canopy interception, from the study sectors, did not present main differences, due to the fact that the intervened woods about 50 years ago, recovered partially its original state (its structure), minimizing the differences with the old growth forest. However, the stemflow, in fact it gave important differences, the ones which were attributed to the features of the species, where this component was evaluated and then the too much respect done in the Tranque. In relation to the influence about the structure of the forest in the distribution, there were not obtained important relationships, between the throughfall and the canopy cover. This is, if it occurred for the case of the relationships between the stemflow and the variables of the tree diameter together with the lichens and mosses coating, the ones that presented higher relations in the forest with Nothofagus dombeyi (r = 0.89 v/s r = 0.38 in the relation of the stemflow and DBH, and r = 0.65 v/s r = 0.43 in relation to the stemflow and the with the lichens and mosses cover). The variable about the total height and the start of the top of the tree, did not register important relations with the stemflow (p > 0.01), in both forest, because it was then observed that another features such as the psychological position, the style of the top of the tree, the kind of trunk and the kind of bark of the tree, did not modify themselves remarkable the passage of the water flow, by the trunks. Finally, there were present elements in the structures of both forest, that can carry out an important role in the redistribution, which require specified studies, by the complexity of the subject itself, like for example, the large amount of epiphytes, lichens, mosses, and the species of the understorey like Chusquea culeou. Keywords. Rainfall partitioning, structure of old growth forest, old interventions, morphological features of the species. 44 Anexo 2 Caracterización vegetal de los bosques: Estructura y composición de especies 45 El Encuentro 5 0 5 10 Metros Figura 1. Perfil horizontal de las copas, sobre el área de influencia para la precipitación directa (El Encuentro). 46 5 0 5 10 Metros Figura 2. Perfil horizontal de las copas del bosque intervenido antiguamente, sobre el área de influencia para la precipitación directa (El Tranque). 47 Cuadro 1. Tabla de rodal sector El Encuentro. Clase de Diámetro (cm) Especie 1: Tepa Densidad Nºarb/ha Especie 2: Mañío Área basal m2/ha Densidad Nºarb/ha Especie 3: Trevo Área basal m2/ha Densidad Nºarb/ha Área basal m2/ha 5-10 10-15 135 0.596 3 0.011 3 43 0.522 3 0.031 15-20 18 20 13 18 13 8 15 10 8 8 3 3 3 3 5 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0.421 0.795 0.742 1.452 1.381 1.064 2.658 2.165 1.948 2.301 0.895 1.179 1.336 1.503 3.360 5.600 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 0 5 0 5 0 0 0 5 0 0 10 0 0 0 10 5 8 3 10 0 5 3 0 0.199 0 0.415 0 0.709 0 0 0 1.534 0 0 5.346 0 0 0 8.252 4.538 8.839 3.712 15.948 0 11.02 5.843 0 0 0 328 29.918 78 20-25 25-30 30-35 35-40 40-45 45-50 50-55 55-60 60-65 65-70 75-80 80-85 85-90 90-95 95-100 100-105 105-110 120-125 135-140 140-145 150 - 155 165 - 170 170 - 175 195 - 200 TOTAL Especie 4: Coihue Densidad Nºarb/ha Área basal m2/ha Total Densidad Área basal Nºarb/ha m2/ha 0.011 0 0 140 0.619 0 0 0 0 45 0.552 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.060 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4.272 0 5.843 20 25 13 23 13 13 15 10 8 13 3 3 13 3 5 8 10 5 8 3 10 3 5 5 0.481 0.994 0.742 1.867 1.381 1.773 2.658 2.165 1.948 3.835 0.895 1.179 6.682 1.503 3.360 5.600 8.252 4.538 8.839 3.712 15.948 4.272 11.018 11.685 0 0 0 3 7.659 3 7.659 66.394 5 0.071 8 17.773 418 114.156 48 Cuadro 2. Tabla de rodal sector El Tranque. Especie 2: Mañio Área Densidad basal Nºarb/ha m2/ha Especie 3: Patagua Área Densidad basal Nºarb/ha m2/ha Especie 4: Trevo Área Densidad basal Nºarb/ha m2/ha Especie 5: Luma Área Densidad basal Nºarb/ha m2/ha Especie 5: Coihue Área Densidad basal Nºarb/ha m2/ha 0.077 0.061 0.000 0.000 0.000 0.207 0.276 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.680 0.000 0.000 0.000 3.447 3.712 0.000 4.272 4.566 0.000 0.000 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.044 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.033 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 365 210 58 38 53 43 20 10 8 10 8 8 8 8 8 5 5 8 3 3 5 3 3 3 3 3 3 5 1.613 2.577 1.383 1.491 3.118 3.526 2.209 1.419 1.329 2.165 1.948 2.301 2.684 3.096 3.538 2.673 3.007 5.040 1.867 2.063 4.538 3.447 3.712 3.987 4.272 4.566 5.509 11.685 3 7.659 0 0 0 0 3 7.659 43 25.959 10 0.044 8 0.033 900 98.420 Clase de Diámetro (cm) Especie 1: Tepa Área Densidad basal Nºarb/ha m2/ha 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-35 35-40 40-45 45-50 50-55 55-60 60-65 65-70 70-75 75-80 80-85 85-90 90-95 95-100 100-105 105-110 130-135 135-140 140-145 145-150 150 - 155 165 - 170 170 - 175 195 - 200 73 45 20 18 33 20 15 10 8 0 5 3 3 5 0 3 3 5 0 0 3 0 0 0 0 0 0 3 0.320 0.552 0.481 0.696 1.930 1.659 1.657 1.419 1.329 0.000 1.298 0.767 0.895 2.064 0.000 1.336 1.503 3.360 0.000 0.000 2.269 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 5.843 8 10 8 0 5 8 3 0 0 0 3 3 5 3 3 3 3 0 3 3 3 0 0 3 0 0 3 3 0.033 0.123 0.180 0.000 0.297 0.622 0.276 0.000 0.000 0.000 0.649 0.767 1.789 1.032 1.179 1.336 1.503 0.000 1.867 2.063 2.269 0.000 0.000 3.987 0.000 0.000 5.509 5.843 250 150 30 20 15 13 0 0 0 10 0 3 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1.104 1.841 0.722 0.795 0.891 1.037 0.000 0.000 0.000 2.165 0.000 0.767 0.000 0.000 2.359 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 18 5 0 0 0 3 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 3 3 0 3 3 0 0 0 0.000 0 0.000 0 0.000 TOTAL 270 29.379 75 31.325 495 11.680 49 Total Densidad Nºarb/ha Área basal m2/ha El Encuentro 160 140 Nº de árboles/ha 120 100 80 60 40 20 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 80 85 90 95 100 105 110 125 140 145 155 170 175 200 Clase diamétrica (cm) Figura 3. Distribución diamétrica total del bosque con Coihue. El Tranque 400 350 N° arb/ha 300 250 200 150 100 50 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 140 Clases diamétricas (cm) Figura 4. Distribución diamétrica total del bosque sin Coihue. 50 150 170 200 El Tranque Nº árboles/ha El Encuentro 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 10 30 50 70 90 110 130 150 170 190 10 30 50 70 90 110 130 150 Clase diamétrica Patagua Tepa Mañío Trevo Coihue Luma Figura 5. Distribución diamétrica por especie, de los sectores de estudio. Cuadro 3. Regeneración arbórea registrada en el sector El Encuentro. Nº de plántulas/ha ESPECIE Laurelia philippiana Dasyphyllum diacanthoides TOTAL Altura de plántulas BRINZALES TOTAL 5 - >50 50 - 100 100 - 200 55.556 3.889 3.333 2.222 65.000 278 0 0 0 278 55.833 3.889 3.333 2.222 65.278 Cuadro 4. Regeneración arbórea registrada en el sector El Tranque. Nº de plántulas/ha ESPECIE Myrceugenia planipes Laurelia philippiana Dasyphyllum diacanthoides Saxegothaea conspicua TOTAL BRINZALES Altura de plántulas TOTAL 5 - >50 50 - 100 100 - 200 54.000 31.667 7.667 46.333 5.000 4.333 58.333 8.000 4.667 2.000 18.000 1.333 160.667 62.667 18.000 333 667 333 0 1.333 93.667 56.333 71.333 21.333 242.667 51 170 190 Millares Nº plántulas/ha El Encuentro El Tranque 70 70 60 60 50 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0 5 - >50 50 - 100 100 - 200 BRINZALES 5 - >50 50 - 100 100 - 200 BRINZALES Altura de plántulas (cm) Patagua Tepa Mañío Trevo Figura 6. Nº de plántulas de regeneración arbórea registrada por hectárea, en los sectores de estudio. Cuadro 5. Porcentaje de cobertura de especies del sotobosque, sector el Encuentro. Cobertura % Especie <1 1-5 6 - 25 26 - 50 51 - 75 76 - 100 Azara lanceolata Chrysosplenium valdivicum Chusquea culeou Dysopsis glechomoides Luzuriaga radicans Nertera granadensis Cuadro 6. Porcentaje de cobertura de especies del sotobosque, sector el Tranque. Cobertura (%) Especie <1 1-5 6 - 25 26 - 50 Astherantera ovata Azara lanceolata Blechnum blechnoides Campsidium valdivianum Chusquea culeou Fascicularia bicolor Lophosoria cuadripinata Luzuriaga radicans Mitraria coccinea Nertera granadensis Ribes magellanicum 52 51 - 75 76 - 100 A C B D Figura 7. Fotografías tomadas en El Encuentro, que muestran aspectos de la estructura arbórea propia de un bosque prístino. A) Presencia de líquenes e Hymenophyllum sobre tronco de Tepa, B) Se observa un individuo emergente de N. dombeyi, C) y D) Grandes copas de individuos dominantes que conforman el estrato superior. 53 Figura 8. Fotografías de las coberturas observadas sobre los pluviómetros, que registraron Chusquea culeou, en el sector El Tranque. Figura 9. Fotografía de la neblina depositada sobre bosque con Coihue, temporada de primavera. 54 El Encuentro Escurrimiento Fustal (Lt/arb) 500 400 300 200 100 0 10 20 30 40 50 60 DAP (cm) R2 = 0,804 p < 0,01 Êf = -122,88 + 8,62 DAP Figura 10. Modelo de regresión lineal para las variables Escurrimiento fustal (Lt/árb) y Diámetro a la altura del pecho (DAP en cm), para la especie L. philippiana sector el Encuentro. Escurrimiento fustal (Lt/árb) Trevo Tepa Mañío 1400 1400 1400 1200 1200 1000 1000 800 800 600 600 600 400 400 400 200 200 200 1200 1000 800 0 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 10 20 30 DAP (cm) R2 = 0,014 p = 0,92 40 50 60 70 80 90 0 10 20 30 50 60 70 80 90 DAP (cm) DAP (cm) R2 = 0,058 R2 = 0,827 p =0,27 40 p = 0,84 Figura 11. Modelo de regresión lineal por especie, para las variables escurrimiento fustal y DAP (cm). 55 Escurrimiento fustal (Lt/árb) Trevo Tepa Mañío 1400 1400 1400 1200 1200 1200 1000 1000 1000 800 800 800 600 600 600 400 400 400 200 200 200 0 0 0 0 4 8 12 16 20 24 0 4 8 Altura Total (m) 12 16 20 24 0 4 8 Altura Total (m) R2 = 0,008 p = 0,93 12 16 20 24 Altura Total (m) R2 = 0,846 p = 0,25 R2 = 0,084 p = 0,82 Figura 12. Modelo de regresión lineal por especie, para las variables escurrimiento fustal (Lt/arb) y Altura total (m). Tepa Escurrimiento fustal (Lt/árb) Mañío Trevo 1400 1400 1400 1200 1200 1200 1000 1000 1000 800 800 800 600 600 600 400 400 400 200 200 200 0 0 0 2 4 6 8 10 Altura Comienzo de Copa (m) R2 = 0,015 p = 0,93 12 0 0 2 4 6 8 10 Altura Comienzo de Copa (m) R2 = 0,872 p = 0,23 12 0 2 4 6 8 10 12 Altura Comienzo de Copa (m) R2 = 0,089 p = 0,81 Figura 13. Modelo de regresión lineal por especie, para las variables escurrimiento fustal (Lt/arb) y Altura comienzo de copa (m). 56 2 1 3 Figura 14. Cobertura de Líquenes y musgos en árboles de Trevo (1), Tepa (2) y Mañío (3), sector el Tranque. Cuadro 7. Cobertura promedio (%), registrada sobre troncos de los árboles muestra, para el Escurrimiento fustal, sector El Encuentro. Nº ARBOL DAP (cm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 COBERTURA PROMEDIO (%) % Cobertura N S E O 84,1 38,5 20,0 50,2 57,7 38,0 50,7 28,0 23,0 56 81 13 63 45 73 66 43 88 49 88 78 88 68 83 88 38 83 83 88 20 44 66 88 45 56 68 43 67 56 37 46 58 22 27 88 58 81 42 58 56 76 55 41 82 21,5 71 39 56 76 60 57 Cuadro 8. Cobertura promedio (%), registrada sobre troncos de los árboles muestra, para el Escurrimiento fustal, sector El Tranque. Nº ARBOL DAP (cm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 COBERTURA PROMEDIO (%) % Cobertura N S E O 42,1 74,0 41,2 51,6 38,2 71,5 32,8 30,2 88 54 88 51 51 53 0 71 79 56 4 71 43 78 66 42 15 54 54 83 68 76 16 76 67 54 54 46 56 52 6 0 62 54 50 63 54 65 22 47 45,6 66 55 56 88 66 Cuadro 9. Características estructurales de árboles muestra de E. fustal, sector El Encuentro. E. fustal Características Estructurales Nº total Especie DAP HT HCC Pos. Forma Forma Tipo árbol período (Lt/árb) (cm) (m) (m) Soc. Copa Fuste corteza 1 2 3 4 5 6 7 8 9 MAÑÍO TEPA TEPA TEPA TEPA TEPA TEPA TEPA TEPA 10 TEPA 84,1 38,5 20,0 50,2 57,7 38,0 50,7 28,0 23,0 28,5 20,0 14,0 23,0 24,5 25,5 28,0 29,5 19,5 9,2 10,0 5,0 15,0 17,0 12,0 12,0 7,0 7,0 D CD CD D CD D D CD I 2 2 1 3 3 3 2 2 2 3 2 1 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 2 733,4 105,2 114,9 247,0 414,5 187,5 403,2 113,1 70,1 21,5 20,0 7,5 CD 3 1 2 65,3 Cuadro 10. Características estructurales de árboles muestra de E. fustal, sector El Tranque. Características Estructurales Nº Especie árbol DAP HT HCC Pos. Forma Forma (cm) (m) (m) Soc. Copa Fuste 1 2 3 4 5 6 7 8 TEPA MAÑÍO TREVO TREVO MAÑÍO MAÑÍO TEPA TREVO 9 TEPA 42,1 74,0 41,2 51,6 38,2 71,5 32,8 30,2 10,5 5,5 19,5 5,0 17,5 4,5 25,5 16,0 17,0 8,5 18,0 8,0 16,5 4,5 27,0 15,0 45,6 17,5 9,0 Tipo corteza E. fustal total período (Lt/árb) CD D CD D D CD I CD 2 3 2 2 2 3 2 3 1 3 2 2 2 3 3 2 2 3 2 2 3 3 2 3 397,9 1269,2 358,4 520,8 927,1 224,1 694,5 394,9 CD 2 3 2 166,3 58 Cuadro 11. Número de puntos sin cobertura del dosel, registrados por el densiómetro según exposición, sector el Encuentro. N° de puntos sin cobertura del dosel Nº Pluviómetro N 1 2 3 5 6 7 9 10 11 13 15 16 18 19 20 21 S 2 0 0 1 1 1 1 1 1 1 2 0 1 0 3 5 E 4 0 0 2 1 0 0 2 0 1 0 0 1 1 1 3 Promedio O 2 1 0 1 0 0 0 0 1 2 0 1 2 0 3 2 2 0 1 1 0 0 1 0 0 1 2 1 0 1 2 3 Cobertura 2.5 0.3 0.3 1.3 0.5 0.3 0.5 0.8 0.5 1.3 1.0 0.5 1.0 0.5 2.3 3.3 89.6 99.0 99.0 94.8 97.9 99.0 97.9 96.9 97.9 94.8 95.8 97.9 95.8 97.9 90.6 86.4 Cuadro 12. Número de puntos sin cobertura del dosel, registrados por el densiómetro según exposición, sector el Tranque. Nº Pluviómetro 1 2 3 5 6 7 9 10 11 13 15 17 18 19 20 21 N N° de puntos sin cobertura del dosel S E O 1 1 0 3 1 1 9 7 3 1 1 0 1 1 0 0 0 2 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 59 Promedio 0 1 3 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 2 6 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 Cobertura 97.92 93.75 77.07 97.92 97.92 96.87 97.92 100.00 98.96 100.00 98.96 98.96 98.96 97.92 100.00 98.96 Cuadro 13. Radios de copas registrados en el Encuentro, según exposición. Especie Mañío Tepa Tepa Mañío Mañío Tepa Mañío Mañío Tepa Coihue Tepa Tepa Tepa Tepa Tepa Tepa Coihue Coihue Mañío Tepa Tepa Tepa Tepa Tepa Mañío Mañío DAP 170 32.5 49 123 164 10 82.3 135.7 3.8 203.3 19.5 108.2 101.9 3.5 2 64.3 193.5 195.4 42 3.2 2.1 20 32 9.2 132 39 NO 4.9 0.84 5 7.45 4.3 2.5 5.1 2.3 0 7.97 2.61 4.92 7.19 1.17 1.4 5.44 7.07 8.61 5.84 0.14 0 3.15 5.7 0.57 3.99 5.7 N 3.8 2.1 4.2 7.4 3.5 2.2 6.1 4.3 0 13.3 1 7.16 5.8 0.87 1.06 7.85 2.23 10.88 5.71 0.27 0 0 4.3 0.57 4.63 5.9 NE 5.2 2.7 5.1 8.5 5.3 2.2 5.6 6.7 0 10 0.53 8.95 7.8 0.52 0 6.64 11.06 11.28 0 0.33 0 0 0 0.76 7.2 4.3 60 Radios de copas E SE 2.7 6.2 2.2 2.4 3.8 3.3 8.6 7.37 9.1 8.4 2.17 2.26 5.25 5.2 4.3 7.65 0 0.76 9.98 10.11 0.64 0.64 10.4 6.65 6 5.71 0.28 0.47 0 0 6.71 6.03 4.02 2.24 11.12 13.09 0 0 2.4 2.33 1.21 1.93 0 0 7.3 5.6 0.5 0.74 5.3 4.33 4 1.3 S 5.3 4.2 2.7 3.65 10.5 0.8 4.4 7.7 1.1 3.82 1.43 5.88 3.76 1.2 0 4.39 2.64 9.17 0 1.28 1.95 0.7 3.9 1.25 4.26 2.2 SO 5.9 5.2 1.7 6 8.2 2.1 2.4 4.6 2.5 8.35 2.56 3.61 3.39 1.61 0 4.8 3.51 10.36 2.14 0.64 0 3.2 6.45 2.35 4.55 2.9 O 7 3.6 3.7 5.2 4.3 2.2 4.9 3.4 2.5 5.2 2.93 3.9 4.14 1.72 0.84 5.11 3.65 11.85 4.78 0.15 0 3.4 5.3 2.3 4.52 2.9 Cuadro 14. Radios de copas registrados en el Tranque, según exposición. Especie Patagua Trevo Mañío Mañío Patagua Mañío Patagua Mañío Patagua Patagua Patagua Luma Tepa Mañío Patagua Mañío Mañío Patagua Tepa Mañío Patagua Trevo Trevo Tepa Tepa Tepa Mañío Mañío Tepa Mañío Patagua Patagua Patagua Patagua Patagua Mañío Tepa Trevo DAP 5 3 73 110 10 7 99.5 10 10.8 14.8 8.5 38 72 20.4 15.5 13 18.1 3 3 97 53.8 140.7 168.7 14 29.5 48 44.5 3.77 16.5 67 6.5 12.5 6.5 15 11 44.5 39 7.5 NO N 1.55 0.85 5.06 2.17 5.6 0.9 4.7 5.6 1.6 1.4 2.28 5.7 5.1 3.35 2.5 0 3.6 0.68 1.65 7.9 3.24 4.71 7.29 2.81 2.73 7.66 3.02 4.62 1.74 2.8 1.2 2.4 0.27 8.8 0 3 6 0.95 NE 1.5 0.8 2.5 4.6 2.6 0.95 4.3 0.93 1.3 2.1 1.44 1 6.4 4.7 3 4.3 5.2 0.25 1.1 4.4 2.46 3.22 3 2.24 3.02 4.46 3.01 4 1.22 2.7 1.28 2.75 1.15 1.8 0 1.5 4.4 0.57 Radios de copa (m) según exposición E SE S 1 0.2 2.5 4.9 2.1 0.4 5.4 0 0.45 2.3 2.6 4.4 3 2.9 2.7 8.6 4.4 1.7 0.15 8 1.89 1.23 7.37 2.17 1.94 2.7 2.8 4.77 2.08 3.3 1.7 2.45 1.8 1.9 1 1.6 2 3.15 1.4 16 4.5 0.15 1.9 2.25 0 0 2.1 3.2 3.25 0 2.9 0.54 0.4 6.1 2.35 1.03 2.68 1.93 3.15 2.71 1.94 1.85 2.48 2.6 3.1 2.5 1.95 2.7 4.1 0 4 0.41 0 4.5 0.77 61 0.15 0.15 3.4 2.27 2.7 1.7 6 0.3 2.8 1.4 1.9 0 2.8 1.9 3.2 0 2.35 0.5 0.1 6.1 2.68 0.93 4.52 1.53 3.64 2.73 0.94 4.2 2.04 2 2.2 2.1 1 2.3 3.5 1.7 4 0.51 1 0.2 5.7 2.35 3.6 2.4 3.55 0.75 2.2 1.9 1.9 5.1 3.4 0.9 3.3 0 0.7 0.7 0.3 5.9 2.56 6.06 10.19 1.16 4.62 5.8 1.04 4.87 2.68 3.7 0.98 1.4 1.02 1 0 3.3 1.6 0.29 SO O 0.63 0 5 5.6 3.1 2.45 2.8 3.15 4.1 2.88 1.5 0 4.1 1.2 2.55 0 0.7 1.5 0.68 7.7 4.55 6.62 12.21 1.51 3.56 6.86 0.75 3.78 2.99 4.8 1.1 0.8 0.8 0.6 0 3.8 2.7 0.67 0.48 0.65 5.8 3.9 3 2 4.2 3.37 1.5 3.15 3.2 4.2 3.3 2.9 2.6 0 2.56 0.7 1.3 6.13 3.61 6.52 9.59 2.82 3.36 8.43 1.56 4.33 1.44 8 0 0.45 0.25 0 0 2.7 1 0.73 Anexo 3 Análisis cuantitativo de los componentes de la redistribución de precipitaciones 62 Cuadro 1. Valores mensuales para cada componente de la redistribución de precipitaciones, obtenidos en el Encuentro, durante el período de estudio. 2004 Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Pt (mm) 684,6 495,8 353,0 468,5 226,5 214,5 Pd (mm) 463,1 398,1 233,1 468,1 87,2 148,4 Pd (%) 67,6 80,3 66,0 99,9 38,5 69,2 Ef (mm) 1,6 1,3 0,9 0,8 0,9 0,4 Ef (%) 0,2 0,3 0,3 0,2 0,4 0,2 Pn (mm) 464,7 399,5 234,0 468,9 88,1 148,8 Pn (%) 67,9 80,6 66,3 100,1 38,9 69,4 Int (mm) 219,9 96,3 119,0 -0,4 138,4 65,7 Int (%) 32,1 19,4 33,7 -0,1 61,1 30,6 2005 Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio 160,8 4,5 231,5 143,0 898,2 789,9 132,2 0,0 340,6 75,3 677,9 678,4 82,2 0,0 147,1 52,7 75,5 85,9 0,2 0,0 0,8 0,2 2,1 2,8 0,1 0,0 0,4 0,2 0,2 0,4 132,4 0,0 341,4 75,5 680,1 681,2 82,4 28,4 0,0 4,5 147,5 -109,9 52,8 67,5 75,7 218,1 86,2 108,7 17,6 100,0 -47,5 47,2 24,3 13,8 TOTALES 4.671 3.703 79,3 12 0,3 3.715 Año Meses 79,5 956 20,5 Cuadro 2. Valores mensuales para cada componente de la redistribución de precipitaciones, obtenidos en el Tranque, durante el período de estudio. Año 2004 2005 Meses Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio TOTALES Pt (mm) 684,6 495,8 353,0 468,5 226,5 Pd (mm) 485,0 400,0 260,6 479,4 106,9 Pd (%) 70,8 80,7 73,8 102,3 47,2 Ef (mm) 7,1 6,2 4,3 5,4 2,9 Ef (%) 1,0 1,3 1,2 1,1 1,3 214,5 160,8 4,5 231,5 143,0 898,2 168,4 142,8 0,0 267,8 79,4 761,3 78,5 88,8 0,0 115,7 55,5 84,8 1,3 0,8 0,0 1,5 0,9 8,8 0,6 0,5 0,0 0,7 0,6 1,0 169,8 79,1 143,6 89,3 0,0 0,0 269,3 116,3 80,3 56,1 770,1 85,7 44,7 17,2 4,5 -37,8 62,7 128,1 20,6 10,7 100,0 -16,3 43,9 14,3 789,9 679,7 86,0 8,8 1,1 688,4 87,2 101,5 12,8 4.671 3.831 82,0 48 1,0 3.879 83,1 792 16,9 *Donde: Pt = Precipitación Total Pd = Precipitación directa Ef = Escurrimiento fustal Pn = Precipitación neta Int = Intercepción del dosel 63 Pn Pn Int (mm) (%) (mm) 492,1 71,9 192,5 406,2 81,9 89,6 264,9 75,0 88,1 484,8 103,5 -16,3 109,7 48,4 116,8 Int (%) 28,1 18,1 25,0 -3,5 51,6 Cuadro 3. Prueba de normalidad para los componentes de la redistribución, según lo registrado en cada sector de estudio. Precipitación Directa (mm) Encuentro 0,924 Shapiro-Wilk* Grados de libertad 12 Tranque 0.937 12 0,462 Escurrimiento Fustal (mm) Encuentro 0,918 12 0,270 Tranque 0,904 12 0,177 Intercepción de copas (mm) Encuentro 0,963 12 0,821 Tranqu0e 0,978 12 0,975 Variables SECTOR Estadístico Significancia estadística 0,322 * Prueba de normalidad para muestras menores o iguales a 50. Cuadro 4. Parámetros estadísticos para los componentes de la redistribución de precipitaciones, durante el período de estudio (valores anuales). Sector Parámetros estadísticos PT (mm) Mínimo 4,5 0 0 0 0 Encuentro Máximo 898,2 678,4 2,8 681,2 100 4.670,8 3.702,6 12,2 3.714,8 956,0 Suma Tranque Pd (mm) Ef (mm) PN (mm) Int (mm) Mínimo 4,5 0 0 0 0 Máximo 898,2 761,3 8,8 770,1 100 4.670,8 3.831,3 47,9 3.879,2 791,6 Suma Cuadro 5. Montos totales por estación del año, de los componentes de la precipitación, registrados en los sectores de estudio. Pd Sector Estación del año Pt (mm) (mm) Encuentro OTOÑO 1.273 Tranque Encuentro INVIERNO 1.970 Tranque Encuentro PRIMAVERA 1.048 Tranque Encuentro VERANO 380 Tranque TOTALES 4.671 Ef % (mm) PN % (mm) Int % (mm) % 1.094 85,95 3,2 0,25 1.097 86,20 176 13,80 1.108 87,09 11,2 0,88 1.120 87,97 153 12,03 1.540 78,14 5,8 0,29 1.545 78,43 425 21,57 1.565 79,41 22,1 1,12 1.587 80,53 384 19,47 788 75,23 2,6 0,25 791 75,48 257 24,52 847 80,81 12,5 1,19 859 82,00 189 18,00 281 73,89 0,6 0,16 281 74,05 99 25,95 311 81,95 2,1 0,55 313 83 66 17,50 3.703 79,27 12,2 0,26 3.715 79,53 956 20,47 3.831 82,03 47,9 1,03 3.879 83,05 792 16,95 64 Cuadro 6. Prueba de muestras independientes (95% de confianza) para las variables precipitación directa (mm), escurrimiento fustal (mm), precipitación neta (mm), e Intercepción de copas (%). Prueba de Levene para la igualdad de varianzas VARIABLES Significancia estadística F Precipitación directa (mm) Se han asumido varianzas iguales Escurrimiento fustal (mm) No se han asumido varianzas iguales Precipitación neta (mm) Intercepción del dosel (%) Prueba T para la igualdad de medias 0,906 -0,111 22 0,913 24,872 0,000 -3,136 22 0,008 Se han asumido varianzas iguales 0,027 0,871 -0,140 22 0,890 Se han asumido varianzas iguales 0,000 0,988 0,402 22 0,691 JUN MAY ABR MAR FEB ENE DIC OCT SEPT AGO JUL JUN MAY ABR MAR FEB 2.000 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800 600 400 200 0 -200 NOV El Tranque ENE DIC NOV OCT SEPT JUL AGO Cantidad de agua (mm) Significancia estadística 0,014 El Encuentro 2.000 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800 600 400 200 0 -200 Grados de libertad T Meses del Año P. total P. directa E. fustal Int. dosel Figura 1. Cantidad de agua mensual según componente de la redistribución de precipitaciones, para ambos sectores. 65 Cuadro 7. Diferencias absolutas y relativas entre los sectores, durante el período de estudio. Año Precipitación directa (mm) (%) Meses Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Enero Febrero Marzo Abril Mayo Junio 2004 2005 21,9 1,9 27,5 11,3 19,7 20,0 10,6 0,0 72,8 4,1 83,3 1,3 128,7 Total 4,5 0,5 10,6 2,3 18,4 11,9 7,4 0,0 27,2 5,1 10,9 0,2 3,4 Escurrimiento fustal (L/arb) (%) (mm) 49,5 44,4 30,6 46,2 13,8 8,1 4,0 0,0 1,0 5,8 58,4 43,6 305,4 60,9 62,4 62,6 74,9 42,2 52,9 45,5 0,0 5,8 56,3 57,9 43,5 55,7 Precipitación neta (mm) (%) (%) 5,5 4,9 3,4 4,6 1,9 1,0 0,5 0,0 0,7 0,7 6,7 5,9 35,7 77,6 78,4 78,5 85,6 66,8 73,0 68,7 0,0 45,9 74,9 75,8 67,6 74,6 5,6 1,7 11,6 3,3 19, 12,4 7,8 0,0 26,8 5,9 11,7 1,0 4,2 27,4 6,7 30,9 15,9 21,6 21,0 11,2 0,0 72,1 4,7 90,0 7,2 164,4 12,5 7,0 25,9 96,7 15,6 31,9 39,3 0,0 65,6 7,0 41,3 6,7 17,2 160 140 ) 140 120 ( El Tranque 160 120 100 100 80 80 60 60 p Precipitación directa (%) El Encuentro 27,4 6,7 30,9 15,9 21,6 21,0 11,2 0,0 72,1 4,7 90,0 7,2 164,4 Intercepción del dosel Int (mm) (%) 40 40 20 20 0 0 0 200 400 600 800 1000 Precipitación Total (mm) 0 200 400 600 800 Precipitación Total (mm) R2 = 0,611 p= 0,03 R2 =0,576 p < 0,01 ^Pd (%)= -11,998 + 15,2 Pt ^Pd (%) = -14,403 +16,0142 + Log (Pt) Figura 2. Modelo logarítmico para la relación entre las variables precipitación directa (%) y precipitación total (mm). 66 1000 El Tranque Escurrimeinto fustal (%) El Encuentro 1.4 1.4 1.2 1.2 1.0 1.0 .8 .8 .6 .6 .4 .4 .2 .2 0.0 0.0 0 200 400 600 800 0 1000 200 400 600 800 1000 Precipitación Total (mm) Precipitación Total (mm) R2 = 0,446 p = 0,01 R2 = 0,674 p < 0, 01 Êf (%) = -0,066 + 0,530 + Log (Pt) Êf (%) = -0,393 + 0,229 +Log (Pt) Figura 3. Modelo Lineal para la relación entre escurrimiento fustal (%) y Precipitación total (mm). Intercepción del dosel (mm) El Encuentro El Tranque 300 300 200 200 100 100 0 0 -100 -100 -200 -200 -200 0 200 400 600 800 1000 Precipitación Total (mm) -200 0 200 400 600 800 1000 Precipitación Total (mm) R2 = 0,406 p = 0,02 R2= 0,372 p = 0,03 Întd = -2,72 +0,212Pt Întd = 9,572 + 0,145 Pt Figura 4. Modelo Lineal para la relación entre la intercepción del dosel (mm) y Precipitación total (mm). 67 Cuadro 5. Prueba de muestras independientes Prueba de Levene para la igualdad de varianzas Prueba T para la igualdad de medias Coberturas del dosel (%) F Se han asumido varianzas iguales Significancia estadística 0,010 0,922 68 T -0,783 Grados de libertad 30 Significancia estadística 0,440